中华白海豚和东亚窄脊江豚回声定位信号分析与比较

为了增进珍稀齿鲸物种的了解和保护,对中华白海豚(Sousa chinensis)和东亚窄脊江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)的回声定位信号特性进行了分析和比较。通过船只观测与声学监听的方式对厦门海域中华白海豚和东亚窄脊江豚的回声定位信号进行了调查,并对其声学参数进行了统计和对比。结果表明:中华白海豚回声定位信号具有持续时间短、高频、宽频带的特征;相较而言,东亚窄脊江豚则呈现时长较长、高频、窄频带的特点;声学参数统计上,两者在持续时间、中心频率、-10 dB带宽等指标上具有明显的差异性。      

利用体声波微流阱阵列捕获微米级颗粒

提出了一种利用体声波微流阱在三维流体空间中捕获微米级颗粒的方法,制备了2种体声波微流阱阵列,并采用有限元法进行仿真计算,求解方程得到一阶声场、二阶声场,仿真分析了聚苯乙烯微粒在流场中的运动情况。实验结果显示体声波微流阱能够快速、高效捕获三维流体空间中的微米级颗粒,实验结果与仿真结果吻合良好,圆柱型体声波微流阱与圆孔型体声波微流阱都能在几十秒内捕获三维空间中的微粒,且圆柱型体声波微流阱的捕获效率比圆孔型体声波微流阱高。该方法突破了声表面波微流阱无法操控三维空间中的微粒的局限,提高了捕获微粒的效率。      

健康视角下幼儿园声环境*

幼儿园作为学前儿童生活和进行认知活动的主要场所,其声环境对学前儿童的健康成长十分重要。本文首先以Web of science核心合集数据库为数据来源,综述幼儿园声环境对学前儿童健康的不利影响以及幼儿园声环境现状。其次讨论不同国家幼儿园声学标准,指出其中不足。研究发现幼儿园声环境对学前儿童的健康影响存在于生理、情绪及行为、认知表现方面。以学前儿童语言声与活动声为主的噪声问题在各国幼儿园十分常见,噪声水平高、声压级波动性强且不可控为幼儿园声环境的显著特征。现有规范不足集中于声学指标的选取与最佳标准限值的确定方面。最后依据现有研究结果,结合我国幼儿园现状提出幼儿园声环境设计指导：幼儿园设计阶段建筑设计与声学设计的结合,使用阶段教育方法与使用人员的合理化均有助于塑造良好的幼儿园声环境,为学前儿童的健康成长提供保障。     

喷泉视听感知对城市开放空间声景评估的影响*

为了更好地指导在城市开放空间中通过设计和运用喷泉来改善声景,有必要深入理解喷泉视听感知对声景评估的作用机制。因此,该研究通过在一个带有中央喷泉的典型开放空间(伦敦罗素广场)中进行实地调查,探索了喷泉视听感知对空间整体声景评估的影响及其在空间上的差异。水景和水声分别为喷泉的视觉和听觉刺激。喷泉视听感知包含“感”(水景在多大程度主导视野和水声是否是最主导的声源)和“知”(对水景和水声从“非常差”到“非常好”的接受程度)两方面。空间因素包含表征空间有序变化的“与喷泉的距离”和表征空间特征区划的“是否位于喷泉核心观赏区”两个变量。结果表明：喷泉视听感知对空间整体声景评估的影响主要来自于对喷泉水景和水声的接受程度而非水景和水声的主导性。并且,对水景的接受程度和对水声的接受程度在影响空间整体声景评估上各有侧重：对水声的接受程度更能影响声景协调和声景愉悦性,对水景的接受程度更能影响声景品质和声景事件感。空间因素(“与喷泉的距离”和“是否位于喷泉核心观赏区”)会显著降低水景和水声的主导性,但是受访者对水景和水声的接受程度不受空间因素的影响,能够在整个场所内保持稳定;此外,喷泉视听感知的空间差异不是导致空间整体声景评估产生空间差异的原因。     

基于2-2型压电复合材料的新型宽频带径向振动超声换能器

本文提出了一种基于2-2型压电复合材料的新型宽频带径向振动超声换能器,它主要由内金属圆环和外压电陶瓷复合材料圆环组成.首先利用Newnham串并联理论和均匀场理论推导了2-2型压电复合材料的等效参数;其次利用解析法得到了金属圆环和径向极化压电复合陶瓷圆环径向振动的机电等效电路;最后得到了换能器的六端机电等效电路,从而得到了换能器的频率方程.接着分析了换能器共振频率和反共振频率以及有效机电耦合系数与几何尺寸、两相体积占比的关系,采用仿真软件对新型换能器的径向振动进行了数值模拟.结果表明,利用解析法得到的共振频率和反共振频率与数值模拟结果吻合较好.此外,对换能器在水下的辐射声场进行了仿真研究,结果表明新型复合材料径向换能器相比传统纯陶瓷径向换能器,发射电压响应幅值更大,工作带宽提高接近一倍,声匹配更佳.     

涌浪条件下的浅海表面声道脉冲声传播*

在冬季,海水表面受到海面强风的影响,普遍存在表面声道。当声源位于表面声道中并且声源频率高于表面声道的截止频率时,声能量几乎被完全限制其中,不与海底作用,十分有利于声传播。但当表面声道上边界为较大涌浪所形成的粗糙界面时,这种优良性能会被破坏。在南海北部陆坡海区的一次冬季实验中,发现表面声道以下水听器接收到的首个脉冲的幅度明显增加,通过研究表明,其原因是：存在较大涌浪时,部分表面声道内传播的声能量,经粗糙海面反射作用后进入下层水体中,使得位于表面声道以下的水听器的第一个到达的脉冲幅度增强。     

基于GIS的高密度城市声景质量及其影响因素研究 ——以广州天河区为例*

密度城市空间背景下,声景质量对居住舒适度及居民身心健康的影响显著。已有声景研究中鲜有针对街区尺度的声景时空特征及其与居民交互关系的探究,不利于高质量宜居城市空间构建。本文基于地理学视角,通过声景漫步与问卷调查对广州市天河区的声源类型、声环境特征、心理声学感知进行调查研究,旨在阐述城市街区尺度声景质量的空间特征及其影响因素。研究认为：1）声压级低、主观响度低、柔和、舒适、安静、自然的声环境有利于提升声景总体满意度,同时声景感知结构的空间性在总体满意度上存在性别差异;2）城市声景特征的空间结构与道路功能和土地利用功能等要素密切相关,其中建筑密度、道路等级、城市综合密度的提升均不利于声景总体满意度的提升,城市生活活力的提升有助于声景总体满意度的提升。基于此,本文认为应通过城市声景空间规划优化高密度城市声环境质量并提升声景满意度,通过合理规划道路、用地功能、与建筑密度等手段,促进积极声景空间营造,促进并实现健康人居环境。     

超声联合微泡增强细胞内药物递送的研究进展*

超声联合微泡介导的细胞内药物递送是通过微泡的声空化与细胞的相互作用而实现的。作为一种非侵入式的、非病毒的、具有靶向性的、可在成像技术引导下的药物递送技术,超声联合微泡在临床应用上具有独特的优势。该文围绕超声联合微泡实现药物递送的发生机理,从微泡的声学动态响应、细胞响应、细胞外物质进入细胞的动态过程及临床试验进展4方面对超声联合微泡增强细胞内药物递送技术近年来的发展进行综述,并就机理性研究未来的发展提出了建议和思考。     

汽车涡轮增压器同步谐波噪声仿真与优化*

针对增压发动机急加速急减速时产生的增压器同步谐波噪声问题,该文通过噪声仿真技术进行分析与优化。首先,分析该噪声的特征与传播路径;其次,建立流场仿真模型。利用剪切应力输运湍流模型与分离涡流模拟湍流模型对增压器进行稳态与非稳态瞬态流场分析,提取非稳态流场的叶轮与压气机流道表面的偶极子声源;最后,建立噪声传播模型,计算该增压器压气机的进气口声场分布。通过理论分析与试验相结合的方法,优化叶轮轮缘与压气机壳体的配合型线,将该增压器噪声的阶次峰值最大降低约15.3 dB(A),消除了同步谐波噪声,且对发动机性能几乎无影响。该噪声的解决方法可以为压气机气动噪声优化提供有价值的参考。     

浅海涌浪对表面声道声传播的影响

受海面强风和海-气相互作用影响,表面声道普遍存在于冬季海洋环境中,是一种天然有利于声传播的波导.但是海面波浪使得海表形成粗糙界面,会严重破坏这种优良性能.本文利用南海北部海区的一次冬季声传播实验数据,研究表面声道声传播特性.研究表明,海底底质对表面声道内声传播的影响较弱,当海面风较小时,涌浪造成的影响为主要原因.实验数据显示,考虑涌浪后的粗糙海面给70km远处带来了10dB的传播损失增长.因此在考察南海北部海区冬季声场特性时,不仅要考虑海面风浪的影响,更需要考虑周围海域传来的涌浪的影响.研究涌浪存在时的声传播特性对提升声纳设备在海况较差时的使用性能具有重要意义.