无指向性声源指向性指数自动校准方法

通过引入激光定位的方法,提升了无指向性声源的指向性指数的校准准确度,同时设计了一套全自动无指向性声源校准方案,实现了在消声室中无指向性声源的快速校准。

声源指向性对双耳可听化质量的影响

以两个厅堂为对象,通过测量指向性和无指向性声源的双耳房间脉冲响应来研究声源指向性对可听化质量的影响。客观和主观实验表明,不同指向性声源所得到的可听化质量在主观距离感、明晰度、语言清晰度等多个方面有明显的差异。文中着重指出,过去的许多可听化研究都是采用无指向性声源得到双耳房间脉冲响应的,这是影响可听化质量的一个重要原因。因此在可听化研究中,应采用与实际声源指向性较为接近的声源。

声源指向性对ODEON音质模拟影响研究

ODEON在音质模拟中一般使用球面无指向性声源,但有一些声学参量在实际测量时使用指向性声源。文中结合两个实际案例研究了在两个不同的室内声学条件下,声源指向性特征以及接收点位置对各声学参量模拟结果的影响,并对结果进行了分析。

声源指向性对教室内客观语言清晰度参数影响

对一大学教室建立声学仿真模型,采用无指向性声源和近似人声指向性的声源,通过声学仿真软件ODEON对该教室进行声学仿真,获取客观声学参数,比较不同指向性声源条件下教室内客观语言清晰度参数的差异,探讨声源指向性对教室内客观语言清晰度参数的影响。结果表明:采用无指向性声源将低估教室内的语言清晰度,其模拟得到的C50和STI比采用近似人声指向性的声源得到的结果偏低。

声源指向性对超声功率测量的影响

本文以无限大障板活塞辐射为声源模型，对声源指向性在使用悬链浮子式超声功率计测量时产生的误差进行了理论探讨。

基于激光测振技术和边界元方法的声源指向性计算

提出了一种基于激光测振技术和边界元方法计算声源指向性的新方法,利用该方法对一弯曲圆盘换能器空气中以及水中的辐射指向性进行了计算。首先利用激光测量方法得到了弯曲圆盘换能器的表面振动分布,然后利用边界元方法推算其辐射的指向性,并与瑞利积分方法计算得到的换能器的指向性进行了对比。

多通路高指向性声频声源的实验研究

20世纪六十年代，Westervelt和Berktay先后提出了参量阵的概念。指出了两个频率的信号在非均匀介质中传播时可产生和频与差频信号。其中，Berktay给出的远场解受到广泛应用。1983年，基于参量阵的概念。Yoneyama等人率先开展了空气中声频定向辐射系统的实验研究。这种新型的指向性声源有别于传统的扬声器阵列如声柱，其辐射声的机理在于：将声频信号调制在超声载波上，经过超声换能器发射后，由于空气的非线性作用，在传播过程中声频信号可以进行自解渊，从而形成具有指向性的可听声。近年来，这种新型定向音频声的研究已成为声频工程领域的一个研究热点。

高指向性声频声源中PVDF膜换能器的阻抗匹配

根据参量阵原理,可以设计出能够发射高指向性可听声的声频声源。相比于传统的压电陶瓷换能器,利用具有特定结构的聚偏二氟乙烯(PVDF)膜作为超声换能器,可以解决困扰高指向性声源输出功率低的问题。研究了PVDF膜超声换能器的电学和声学特性,并据此提出了一种阻抗匹配方法,且经过实验验证,以使得电声转换效率获得了有效的提高。

室内指向性声源的声场数值模拟

为了利用计算机对室内指向性声源的声场进行模拟 ,文中将声线跟踪法、虚源法和MonteCarlo法相结合 ,编制了一种声场数值模拟仿真程序。该程序能模拟有 (或无 )指向性声源在室内给定点的声压级等参数值 ,还能计算出该点的脉冲响应函数。作为例子 ,分别利用该法和声压叠加法研究了点源和偶极子声源的指向性。

室内语言辅音的清晰度损失与声源指向特性的关系

介绍了室内音质评价量、辅音清晰度损失的计算方法;室内语言清晰度损失与声源指向特性的关系以及汉语语音的特性,听力随年龄增长的听阈下降的统计值和通过声源覆盖角计算指向性因数的方法。

指向性声源的自由空间有源消声

本文根据最小辐射声功率准则，推导了当初级源和次级源的声辐射均具有指向性时，次级源最优复强度的一般表达式．分析结果表明该式具有普遍性。文中最后讨论了几种典型和常见的声源结构有源消声的特点，给出了次级源最优复强度及消声前后辐射功率比的表达式。

应用指向性声源进行有源降噪的声场特性研究

使用无指向性次级声源对空间区域进行有源噪声控制会导致空间内声场不规律,在控制点处降噪的同时会造成控制区域外的其他区域噪声增大的不良影响。提出使用具有指向性的相控阵平面扬声器阵列代替传统无指向性扬声器,实现指定区域有源降噪并且减少对其他区域的影响。对一个区域进行有限元声场仿真,分别用单扬声器和扬声器阵列作为次级声源对0°、30°和45°方向上的指定区域进行噪声控制,控制前后对比表明,扬声器阵列的降噪量比单扬声器大,对其他区域的声压级影响更小;扬声器阵列能够在更大的空间内对指定区域进行噪声控制。在半自由场消声室内开展的有源噪声控制实验结果验证了声场仿真的结论,在0°、30°和45°方向上的指定区域处,对300 Hz、400 Hz和450 Hz单频噪声控制均获得25 dB以上的降噪量,同时控制点外其他区域噪声无明显变化。研究表明,采用相控指向性扬声器阵列作为次级声源可在更大范围内进行有源噪声控制,以满足时变和空变环境的降噪需求,实现跟随式空间降噪。

球形正十二面体声源测量近场HRTF的误差

提出了球形正十二面体声源和球形头部的组合模型,利用球谐函数的多极展开和球基函数的旋转变换,得出该模型的双耳声压和近场头相关传输函数(HRTF).然后用HRTF的幅度谱误差分析球形正十二面体声源指向性和多重散射对近场HRTF测量的共同影响.结果表明:随着声源半径的减小和局部脉动单元半张角的增大,声源对近场HRTF测量的影响减弱;当声源距离不小于0.2 m、声源半径不大于0.025 m、局部脉动单元半张角不小于23.6°时,声源误差主要出现在12 kHz以上的频段;除了异侧的个别方向,HRTF的误差均控制在±3.5 dB以内,可基本满足近场HRTF的测量要求.最后自制了木质球模型和球形正十二面体声源,用个别方位测量得到的近场HRTF数据验证了计算结果的合理性.

一种锥台边界条件下的球型换能器指向性特征及声场调控

球型换能器是一种具有理论全空间均匀声辐射的常用无指向性声源,而正因为无指向性全空间声发射,使其在实际工作环境中更容易受到边界反射声波影响。研究这些不规则边界反射,对球型换能器辐射声场调控具有重要意义。为此,文章采用了镜像法结合有限元法分析计算了一种锥台边界条件下的球型换能器的声场。两种理论分析得到的结果基本一致,相互印证。研究结果表明:球型换能器指向性图某位置的凹陷主要由边界反射的虚源声场叠加导致;调整锥台边界的相应边长可控制球型换能器指向性图凹陷深度;调整锥台边界相邻边的夹角可控制球型换能器指向性图凹陷出现的位置。

旋转叶片高频涡脱落噪声源的双阵列声成像试验研究

旋转叶片的涡脱落噪声是一类典型的指向性声源,但由于叶片的旋转尚无法准确测量旋转叶片涡流噪声的指向性。利用两个平面阵列在叶片旋转面的平行和垂直两个方向对声源进行了声成像试验研究。试验中选择不同的叶片旋转方位角位置对涡脱落气动噪声进行波束形成声成像,通过比较声源在叶片不同方位角以及不同阵列方向的声成像结果验证了旋转叶片涡脱落噪声的指向性,并且分析了不同的叶片旋转方位角对涡脱落噪声的影响。试验结果验证了双阵列声成像测量方案的可行性和有效性,成像结果的对比表明使用的NACA0012桨叶在2.5 kHz下的旋转气动噪声源为指向性声源。

两种用于声学缩尺模型的声源研制

理想的声学缩尺模型测试用小型无指向性声源,需要具备以下条件:足够小的线度、无指向性辐射、较为平直的高频频率响应以及足够高的测试信噪比,并且能稳定地重复发出受控信号。设计制作了两种线度小于15 mm的小型无指向性声源:导管式点声源和六面体声源,并在简易消声室内测试了其各自的指向性与高频频率响应。测试结果表明,对于1:10的缩尺比例,两种小型无指向性声源的测试信噪比都能达到35 dB以上,无指向性辐射均满足《JJF 1468-2014无指向性声源校准规范》要求。导管式点声源的高频频率响应更为平直,但小型六面体声源在额定功率下具有更高的信噪比。两种声源均可用于建筑声学缩尺模型试验。

消声室自由声场鉴定的几个问题

要做好消声室自由声场的鉴定测试,必须考虑采用什么样的信号源、声源的指向性、声源场中心的校正等几个重要问题。

对悬链式超声功率计测量误差的理论探讨

对在使用悬链式超声功率计测量时由于声源指向性所产生的误差进行了理论探讨 ,并对几个实例进行了数值计算 ,给出了相应的修正值 .

偏航流动对水平轴风力机声辐射影响研究

风力机处于复杂多变的自然风条件下,经常处于偏航状态。文章运用分离涡方法(DES)寻找偏航流动对水平轴风力机声辐射的影响。结果表明:随偏航角度的增加,风轮输出功率减小;垂直风轮旋转面和平行来流方向的测试线上,总声压级都随着远离风轮旋转面逐渐衰减,且随着偏航角的增大,平行来流方向测试线上的声压级降低较快;在不偏航流动下平行于风轮旋转面的声压级,沿旋转方向基本相同,在偏航流动下,随偏航角度的增大而降低;平行于入口面上距离声源面近的一侧声压级较大,且随偏航角的增加逐渐升高;叶尖处声压级最大,中心轴上最小。DES方法用于风力机声辐射的模拟研究是可行的,对风力机气动噪声研究具有一定的参考价值。

消声水池声场的仿真计算

消声水池的声场计算对消声水池尺寸的确定和所敷设的吸声材料参数的选择十分重要。利用虚源方法建立了消声水池声场计算的声场模型,该模型考虑了二次反射、吸声系数随入射角变化、有指向性声源等多种情况。利用声场模型对水池的声场进行了计算,分别考虑了点声源、吸声系数随入射角变化、二次反射和指向性声源等情况。通过对不同条件下消声水池声场的计算仿真,分析了不同因素对水池自由场的影响,得到了具有一定应用价值的结论。