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基于谐波和噪声能量改进的语音截止频率轮廓估计

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声学学报 2010年第3期35卷 375-384页

作者：汤一彬张索非吴镇扬东南大学信息科学与工程学院南京210096

为了对语音谐波/噪声模型中的语音截止频率轮廓进行更好的描述,本文提出了一种基于谐波和噪声能量改进的语音截止频率轮廓估计算法。改进算法对累积谐波和噪声能量函数进行对应谐波处的功率谱加权,并且在语音截止频率轨迹的平滑部分采... 详细信息

为了对语音谐波/噪声模型中的语音截止频率轮廓进行更好的描述,本文提出了一种基于谐波和噪声能量改进的语音截止频率轮廓估计算法。改进算法对累积谐波和噪声能量函数进行对应谐波处的功率谱加权,并且在语音截止频率轨迹的平滑部分采用形态滤波的手段。实验表明,与原算法相比,通过改进算法得到的截止频率轮廓在语谱图上标注得更为准确,在主观评分测试中改进算法也获得了优于原算法的测试评分。改进算法比原算法能够更加准确的对语音截止频率轮廓进行估计,从而使得语音谐波/噪声模型在语音编码、语音合成及识别方面具有更为有效的应用。

关键词：语音编码截止频率估计算法声能量谐波轮廓改进算法噪声模型

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浅海中孤立子内波引起的声能量起伏

声学学报 2016年第2期41卷 145-153页

作者：秦继兴 KATSNELSON Boris 李整林张仁和骆文于中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 Department of Marine Geosciences School of Marine Sciences University of Haifa 中国科学院声学研究所南海研究站海口570105

当孤立子内波的波阵面与声传播路径所成角度较大时,简正波耦合是导致声信号起伏的主要因素。研究了浅海中孤立子内波引起的声能量起伏规律,给出声场起伏的耦合简正波表达式,并使用抛物方程模型进行仿真。数值分析表明,接收点声强随时间... 详细信息

当孤立子内波的波阵面与声传播路径所成角度较大时,简正波耦合是导致声信号起伏的主要因素。研究了浅海中孤立子内波引起的声能量起伏规律,给出声场起伏的耦合简正波表达式,并使用抛物方程模型进行仿真。数值分析表明,接收点声强随时间变化呈准周期性。在频谱图中能够得到声强起伏的主导频率,主导频率与孤立子内波沿声传播路径的移动速度成正比,与无扰动波导中简正波在距离上的干涉周期(对应于射线理论中临界声线的跨度)成反比,与孤立子内波的形状无关。此外,对声强频谱的垂直结构进行了分析,该结构与对声场起伏起主要作用简正波的本征函数相关。

关键词：孤立子内波信号起伏声能量浅海传播路径准周期性主导频率垂直结构

弯管对末端带弹性障板充液管路辐射声能量的影响

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声学学报 2022年第1期47卷 126-138页

作者：黎亚军孙红灵孙陆阳杨军中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

基于声固耦合有限元方法建立了末端带弹性障板的充液管路数值模型,重点分析了不同激励下弯管对管口辐射声能量的影响。结果表明:弯管引入的高阶周向模式耦合使结构振动和流体声传播都发生明显改变,以致系统辐射声能量及主要能量贡献源... 详细信息

基于声固耦合有限元方法建立了末端带弹性障板的充液管路数值模型,重点分析了不同激励下弯管对管口辐射声能量的影响。结果表明:弯管引入的高阶周向模式耦合使结构振动和流体声传播都发生明显改变,以致系统辐射声能量及主要能量贡献源也发生转移,并随激励方式和频率而不同。对本文管路模型,平面波激励下弯管系统在低频的结构辐射声能量明显增加,在高频段呈流体声与结构声交替主导的特点。径向力激励下直管系统的总声能量几乎全部来自于弹性障板辐射结构声,而弯管的声固耦合使得管口流体声功率显著增加。在轴向力激励下弯管耦合使系统总辐射声功率显著下降的同时管出口的流体声功率反而增加。

关键词：声功率障板声固耦合有限元方法结构振动模式耦合声能量弯管

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直管谐振式低频压电声能量回收系统

电子学报 2020年第10期48卷 2071-2076页

作者：顾聪陈远晟王浩陈威南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了高效回收环境中的声能,基于阵列式压电换能器、直管谐振腔以及能量回收电路提出了一种声能量回收系统.当声波进入直管谐振腔,管中产生谐振驻波作用于压电换能器,将声能转换为电能.本文设计了能量回收电路并且进行理论、仿真分析实... 详细信息

为了高效回收环境中的声能,基于阵列式压电换能器、直管谐振腔以及能量回收电路提出了一种声能量回收系统.当声波进入直管谐振腔,管中产生谐振驻波作用于压电换能器,将声能转换为电能.本文设计了能量回收电路并且进行理论、仿真分析实验研究了压电振子数量、声波频率、声压级对输出电压的影响,分析了负载电阻对输出电压及功率的影响.实验结果表明,该装置可回收不同频率的声能量,在声波频率为96Hz时发电效果最优.当入射声压级为110dB时,不使用能量回收电路,输出交流电压有效值最高达12.9V,输出交流功率最高达到799μW;使用设计的能量回收电路,最高输出直流电压为64.2V,最高输出直流功率为473μW.该声能量回收系统不仅可以作为声能量采集器,还能对无线传感节点等独立工作的微型电子系统供能.

关键词：声能量阵列式压电换能器直管谐振腔能量回收电路

调控明区声场重建性能和暗区声能量的综合控制方法

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声学学报 2018年第5期43卷 835-842页

作者：廖祥凝郑四发王宇彭博清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域（明区）内,同时降低其他区域（暗区）的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器... 详细信息

采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域（明区）内,同时降低其他区域（暗区）的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器有驱动功率限制和传递函数存在测量误差,提出一种调控明区声场重建性能与暗区声能量平衡的鲁棒性控制方法（PSR-RC,Personal Sound Reproduction with Robust Control）,采用路径跟踪法获得不同频率下的最佳权重因子。仿真结果与实车测试性能显示,PSR-RC算法保证明区重建声场性能的基础上,通过最小化暗区能量,获得了较好的明暗区声能量对比度。仿真与实车试验结果保持了较好的一致性,控制点区域的控制效果与非控制点区域的控制效果也保持了较好的一致性,验证了PSR-RC算法的正确性和可靠性。

关键词：声场重建测试性能综合控制声能量调控 Personal 扬声器阵列仿真结果

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声场中声能量与传递

振动工程学报 1999年第1期12卷 126-132页

作者：姜哲江苏理工大学振动与噪声研究所

当声波传播偏离平面波传播规律时，声场中存在无功声强，影响声能量的传递，有部分能量滞留在声场中。在近场，局部声源表面有时吸收声场中的能量，这成为声场中出现负声强的原因之一。

关键词：声场声能量声波传播传递

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水下瞬态声源声能量计算与测量方法研究

水下瞬态声源声能量计算与测量方法研究

作者：张峻铭哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

水下爆炸声源作为水声探测中的“照亮”声源,在主动探测应用中发挥着重要作用。不同的炸药种类、形状及填充当量,直接影响了水下爆炸声源的声学特性,对水下爆炸声的声源级标定将指导炸药种类及填充当量的选择。水下爆炸声源是一种宽频... 详细信息

水下爆炸声源作为水声探测中的“照亮”声源,在主动探测应用中发挥着重要作用。不同的炸药种类、形状及填充当量,直接影响了水下爆炸声源的声学特性,对水下爆炸声的声源级标定将指导炸药种类及填充当量的选择。水下爆炸声源是一种宽频的水下瞬态声,建立准确的瞬态声测量方法与测量手段,是深入研究水下爆炸声特性的关键环节。现有的水下瞬态噪声研究,主要集中在自由场(外场)的声场测量与计算上,使用声压级这样一个场量来进行瞬态噪声评估,但外场环境受到了很多不确定环境因素的影响,使声压级的测量重复性差,直接影响测量准确性。而相对外场和消声水池的测量环境,非消声水池具有测量重复性好,测量环境容易满足,测量效率高、成本低等优势,并广泛应用到了各类声源声学特性的定量测量中。本文在非消声水池稳态声源测量方法基础上,从频域和时域角度深入开展了非消声水池中瞬态声测量方法研究,其中功率谱分析借鉴了稳态声声场传递函数获取的校正方法;时域分析利用自相关函数获取瞬态声声能密度,进而得到等效声功率。本文建立的非消声水池瞬态声测量方法为水下爆炸声源的声学特性获取提供了有效的手段。本文首先通过对自由场瞬态声场进行研究,又对比于稳态声,对封闭空间中瞬态声场特性进行分析,得到封闭空间声场影响因素,进而区别于直接测量法提出了封闭空间测量瞬态声等效辐射声功率的方法;进一步利用COMSOL软件,以不同频率与脉宽的CW脉冲作为研究对象,进行自由场和封闭空间的声场仿真计算;之后利用AUTODYN软件对水下TNT炸药爆炸声压力场进行仿真计算,并将计算结果换算为声源声压信息作为初始条件来进行COMSOL的声场计算。对自由场和封闭空间仿真计算结果进行对比分析,分析结果显示仿真计算具有较高的精度,且很好的验证了所提出的封闭空间测量瞬态声等效辐射声功率方法。最后分别在消声水池、非消声水池和玻璃水槽对CW脉冲和电火花爆炸声进行声学测量,测量结果显示实验具有很好的重复性与精度且很好的验证了所提出的封闭空间测量瞬态声能量方法。

关键词：瞬态声能量辐射声功率非消声水池声学测量

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基于低频声能量回收的压电式微型俘能器

传感器与微系统 2022年第6期41卷 45-47页

作者：顾聪陈远晟王浩陈威南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了对环境中的低频声能量进行高效回收,提出了一种基于Helmholtz共鸣器、压电单晶片以及接口电路的压电式微型俘能器。通过理论分析了俘能器的最佳工作频率,通过实验对理论分析结果进行了验证,并且研究了声源在不同距离下,俘能器的输... 详细信息

为了对环境中的低频声能量进行高效回收,提出了一种基于Helmholtz共鸣器、压电单晶片以及接口电路的压电式微型俘能器。通过理论分析了俘能器的最佳工作频率,通过实验对理论分析结果进行了验证,并且研究了声源在不同距离下,俘能器的输出特性。实验结果表明:当俘能器在共振频率下工作时,在距离声源0.1 m,声压级为110 dB,负载值为48 kΩ时,最大输出功率高达24 mW;当距离从1 m增加至4 m时,输出功率从1.17 mW降低至0.38 mW,俘能器在距离较远的情况下仍能够提供足够的功率为微电子器件进行远距离独立供能。

关键词：声能量俘能器 Helmholtz共鸣器距离功率

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在强无规噪声场中有规声能量的抑制

声学学报 1984年第3期 129-134页

作者：杜功焕龚秀芬南京大学声学研究所

本文从作者以前发展的“有限振幅无规声波非线性相互作用的理论”出发,并通过对信-噪混合声的分离手续,导得在强无规声波作用下使有规声的抑制以及其边带声的滋长的公式。公式表明,这一种声对声的抑制遵循指数规律。文中还利用空气中的... 详细信息

本文从作者以前发展的“有限振幅无规声波非线性相互作用的理论”出发,并通过对信-噪混合声的分离手续,导得在强无规声波作用下使有规声的抑制以及其边带声的滋长的公式。公式表明,这一种声对声的抑制遵循指数规律。文中还利用空气中的声行波管装置,对这种规律进行了实验观察。观察表明,实验结果与理论预期吻合良好。

关键词：声波作用无规噪声纯有边带有限振幅理论曲线混合声极大值声能量行波管栅控微波管频率分析器分析仪器指数规律