利用声强比衰减原理探究角位移法声源定位系统

设计了一种利用声强衰减规律进行三维声源定位的实验方法,声源定位主要通过测量声源相对探源中心的距离、方向和高度实现。利用声强比呈对数衰减的原理,推导了声波强度在空气中的衰减规律与声源距离的关系式;设计了一种角位移法测量声源方向,并给出了角位移大小与声强比到达峰值时的时间之间的关系式;通过电控升降平台,测定了声源到参考平台水平面的高度。并制作了在1立方米范围内的三维声源定位实验装置,实验结果表明,本实验装置在二维平面内,声源距离测量的最大相对误差为2.3%,方位角测量的最大误差为1.6°;在三维空间内,声源距离测量的最大相对误差为2.9%,高度测量的最大相对误差为4.9%,方位角测量的最大误差为0.8°,通过实验证明了本实验系统定位效果较好。

压缩感知在斜轴式马达声强成像中的应用研究

斜轴式轴向柱塞马达内部噪声源距离较近,如马达配流盘进、出油口间的距离为38 mm,且马达噪声源存在同频及倍频现象。斜轴式马达内部密集复杂的噪声源,导致频谱分析方法难以准确识别同频及倍频信号,传统声强测量的最高分辨率为50 mm,无法满足马达内部噪声源的辨识精度要求。针对传统方法难以准确辨识马达噪声源的问题,文中提出了一种基于压缩感知的声强测量方法,将压缩感知理论运用于声强云图高精度重构中,获取马达高分辨率的声强重构图像。首先,通过对斜轴式马达进行噪声辐射仿真分析,获取其外表面声场特性;然后,以马达外表面声强云图为先验信息,设计应用于马达声场的压缩感知框架,获取高精度重构马达声强云图;最后,通过马达传统声强测量与压缩感知声强测量的对比实验验证压缩感知理论对于提高马达噪声源辨识精度的可行性。结果表明,基于压缩感知的声强测量方法将马达噪声源辨识尺度从原来的70 mm提升至30 mm,提高了马达噪声源的辨识精度,实现了马达噪声源的高精度定位。

基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号多维参数估计

针对传统方法对水下非合作跳频信号的多维参数估计效果不佳的问题,提出一种基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号空时频参数估计方法。利用矢量水听器声压通道与振速通道的接收信号建立时频域的短时互谱分布,分析噪声与信号在时频域分布的差异,通过迭代去噪法与连通域方法,对噪声进行抑制并平滑每跳的能量分布;采用复声强法对短时互谱矩阵进行处理,得到清晰稳定的跳频信号空时频分布;提取空时频分布的脊线并利用Haar小波变换对脊线进行奇异点检测,估计出信号的多维参数。仿真和水池试验结果表明,当信噪比大于-5 dB时,所提方法得到的参数估计归一化均方根误差小于0.05。

用于海底底质分类的多波束声强数据选取研究

高质量的海底声强图是进行多波束海底底质分类、目标识别的基础。要得到"单纯"反映海底底质信息的声强图,就需要对原始声强数据进行地形改正,消除地形因素的影响。在描述了多波束数据中水深数据不能满足声强数据的改正要求问题的基础上,提出了以水深数据覆盖范围为约束的声强数据选取方法。实例计算结果表明:该方法在能有效地选取高质量的声强数据,提高了基于声强图像的海底底质分类精度。

应用声强测试技术对发动机噪声源识别的研究

通过对一台增压柴油机的噪声进行声强测试,将测试得到的数据用STARAcoustics声强软件进行处理和分析,得出发动机各个包络面的等声强分布、声强矢量分布和声功率的计算结果;利用这些结果着重分析和识别了该发动机的主要噪声源,确定了其噪声源的位置、主要噪声频率成分和声功率的贡献,为降低发动机噪声提供了改进依据。结果表明,通过与9点法试验结果的定性比较,能够更准确地判断噪声源的位置及其频率分布。

声强度的测量及其应用

本文综述了声强度测量的简要发展历程及现状 ,以及它的多种应用 。

三维声强与振速波束形成结合的声源识别方法研究

针对难以准确分离同频率双声源及计算声功率值的问题,提出三维声强矢量与质点振速的常规波束形成技术结合的声源识别方法,应用于同频率双声源的定位与声功率分离中。利用三维声强矢量特性求解各探头中心处质点振速与声强值;将质点振速引入常规波束形成对各声源定位;将定位结果代入三维声强矢量分解法中,构建声强、声功率的非线性方程组,求解得各声源声功率值。在半消声室内进行实验,实验结果表明:质点振速波束形成的声源定位方法可行,三维声强矢量方程组求解各声源声功率值误差在5%以内。

基于结构声强法的离心式压缩机橇座振动能量传递特性

海上橇装离心式天然气压缩机集成度高,易产生振动故障。为探究振动能量在压缩机橇座中的传递特性,降低振动控制成本,将结构声强法应用于橇装离心式压缩机的振动控制研究领域。综合运用自编程序与有限元工具建立了压缩机橇座结构声强场分析模型,结合数据可视化技术,提出了橇座结构声强分析及可视化方法。应用该方法求解并可视化了橇座的结构声强场,研究了橇座中振动能量的传递特性以及机械能与结构声强的定量关系,确定了极限工况下振动能量在橇座中的主要传递路径、振源和振汇。针对精密设备敏感区域,提出了振动控制措施。研究结果表明,压缩机安装区域的结构声强幅值最大,振动能量主要转化为橇座的运动能,振动能量主要沿着橇座宽度和高度方向发散式传递。所得研究成果,在工程领域可为压缩机橇振动控制提供支持,理论方面亦可为板梁复合结构振动能量传递特性研究提供依据。

融合共点声强特征的掩蔽加权声源定位方法

提出了一种适用于小尺寸传声器阵列的掩蔽加权深度学习声源定位方法。该方法在功率谱特征提取的基础上,通过解决声强特征提取中的非共点问题,进一步融合了不同方向上的共点声强特征,有效提高了混响噪声环境条件下的时频掩蔽准确性和定位性能。该方法无需峰值搜索,计算复杂度较小。仿真和实测实验结果表明,所提方法在混响噪声环境下的定位性能优于现有的掩蔽加权定位方法,且在信噪比较低、混响时间较长条件下优势更为明显,实测实验的声源定位精度超过现有方法 6.67%~10.00%。

基于瑞利盘的声强测量与精度分析

一个圆盘由细线垂直悬挂在声场中,该装置可以通过绕轴旋转以测量声音的强度,构成简易的瑞利盘.本文从场论角度对此现象进行了理论分析和修正,分析了声强和圆盘旋转角度的关系.通过定标等实验对该装置的精度进行了深入研究,解释了相关参量对瑞利盘精度的影响,并确定了设计瑞利盘装置的最优参数.

基于结构声强法的GIS机械振动传递特性

为获取交变电磁力作用下气体绝缘封闭金属开关设备(GIS)内部导体与外壳之间机械振动的传递和分布特性,该文采用结构声强法构建了GIS振动能量流动的可视化模型。通过电磁-结构多场耦合方法构建了工频电流激励下的GIS振动功率流模型,并进行了物理模拟试验验证。应用所构建的GIS功率流模型提取了微元的应力张量及速度结果,进而求解了振动能量流的空间分量,并采用空间向量和流线合成的方法实现了GIS腔体振动能量流动的可视化呈现。对比了触头正常接触和触指缺失缺陷下的GIS腔体振动能量流动特性的差异,结果表明,相比于接触正常状态,在触头接触缺陷状态下,总输入功率流100 Hz与200 Hz分量分别从6.64×10^(-6)W和4.81×10^(-6)W下降到6.35×10^(-6)W和4.55×10^(-6)W,使得外壳振动信号基频幅值比接触正常状态下减小6.25%。分析结果对于开展基于振动检测的GIS机械缺陷诊断提供了技术支持。

柴油机表面噪声的声强测量与分析

依据声强法的测量原理 ,对一台车用增压柴油机进行了声强测量研究 ,得到了该发动机整机噪声分布的声强云图 ,确定了该机的主要噪声源位置。用振动速度法对声强法测量的结果进行了验证 。

结构振动声强法研究及应用

振动声强技术通过绘制功率流矢量图和流线图来分析结构噪声源及能量传播路径,可以清晰体现振动声能的分布和传播。对振动和噪声控制具有重要的理论意义和应用前景。本文总结了振动声强试验和理论计算技术的发展,并推导了受迫振动板中声强分量与振动能量的数学关系;最后对振动声强法在复杂结构振动功率流控制和结构损伤识别中的应用进行了展望。

传递函数法修正声强测量系统相位不匹配误差的研究

本文利用ＵＡ０９１４声强耦合腔产生的同一声场条件，测量声强测量系统两通道之间的传递函数，进而对两通道间的相位不匹配误差进行修正。比较Ｂ＆Ｋ３５１９声强探头和由两只国产ＣＭ２５传声器构成的声强探头的测量结果，说明该方法准确、有效。

发动机噪声的声强测试与分析

利用声强法对一台汽油机的噪声进行声强测试,将测试得到的数据用STAR声强分析软件进行处理和分析,得出发动机各个包络面的等声强分布、声强矢量分布、声功率和声功率级的计算结果;利用这些结果识别和分析该发动机几个面的主要噪声源,确定噪声源的位置、噪声频率、声功率及声功率的贡献,为降低该发动机噪声提供依据。

声强测试技术在摩托车噪声控制中的应用

针对目前我国摩托车普遍存在噪声大 ,乘坐舒适性不理想这一难题 ,利用声强测量分析方法对摩托车噪声源进行了识别 ,得出了其声场分布规律 ,快速准确地找到了主要的噪声源。在此基础上提出了具有针对性的降噪措施 ,使该摩托车行驶加速噪声显著降低。表明声强测试分析方法是一种有效的摩托车噪声源识别和声场分析方法。

基于声强矢量的舰船目标运动参数估计

基于声强矢量测量法提出了舰船目标运动参数的估计方法,并提出了快速算法.计算机仿真实验表明,以上算法是可行的,可以实时估计出舰船的速度和距离。

声强测量中系统误差修正的若干问题研究

本文对用残余声强法修正声强测量的系统误差进行了理论分析，推导了它的误差表达式，给出了该误差的二元分布图。结果表明，用残余声强法修正声强测量的系统误差是有偏的，并会导致测量的声强在某些频率上严重的欠估计。同时，也指出了声强修正公式中一个常见的错误。

利用残余声强校正双传声器声强测量系统相位不匹配误差的研究

本文讨论了利用残余声强法校正双传声器声强测量相位误差的基本原理，推导了两通道增益不匹配时的标定因子表达式。用实验证明了该方法方便、有效。

一种高声强校准装置的高声强级测量不确定度评定方法

介绍了一种高声强级发生及测量方法、数学模型及其测量不确定度的评定方法,并给出了不确定度评定实例及验证结果。