Moore响度模型的数值计算方法

响度是最重要的声音属性之一,响度的计算是进行客观评价的基础,也是计算大多数心理声学评价参数的基础,在心理声学和声品质评价等领域具有重要意义。文章对基于Moore模型的响度计算方法进行了详细研究,阐述了算法的基本原理和计算技巧,给出了许多典型的计算结果,并对模型的改进提出了建议。

Moore模型与响度计算中的关键问题

基于Moore响度计算模型,从人耳听觉原理出发,给出了该模型的详细计算步骤,对关键参数进行了详细分析,计算了部分声信号的响度值,与美国国家标准(ANSI)进行了比较,验证了方法的正确性。

Moore响度计算模型的改进

与早期响度的图表计算方法相比,Moore计算模型是基于解析式的并且实现了响度值随频率、强度改变的连续计算,因此使用起来非常方便;然而,Moore模型计算公式中基本参数值的确定所依据的闻阈标准数据已被修订,并且最新研究表明,Moore模型在确定α值时所做的假设是不合理的;因此本文中(1)提出了利用耳蜗输入输出函数以确定响度函数的方法;(2)根据多个频率处的响度函数重新估计了Moore模型的参数α;(3)根据最新的闻阈标准数据和新的机理重新修订了其它基本参数;(4)利用新的模型重新计算了等响曲线并与原有模型的结果以及最新国际标准进行了对比。结论表明对1～8kHz之间的计算结果有了较大的修订,特别是能很好地预测1～2kHz之间的凸起。

关于Simmons模型的几点讨论

本文介绍了Simmons模型的参数选择方法 ,并对几种Simmons模型的精度、合作程度进行了比较 ,最后推荐一种新的随机化装置 ,不仅在精度上有所提高 ,而且操作简便 。

基于三阶MG模型的轴流压气机过失速的非线性分析

在三阶Moore-Greitzer模型的基础上,分析了轴流压缩系统方程中存在的静态分叉行为;同时,分析了在分叉参数作用下平衡点稳定性的变化情况,以及由于分叉造成的失速延迟行为。最后在γ-β分叉参数空间中,划分了系统流动行为区域图,在该图基础上,可以根据分叉参数的情况,对压缩系统的流动行为作简便的预测。这种分析方法,也是轴流压缩系统分叉控制的基础。

Moore响度的三种计算方法

简单介绍了Moore响度模型的计算过程,针对该模型以参数化方式输入信号频谱的特点,提出了直接FFT(快速傅里叶变换)频谱算法、FFT校正频谱算法和1/3倍频程谱算法等3条Moore响度计算路线,分析对比了3种不同算法对典型信号响度计算精度的影响。分析结果表明:对纯音或复合音信号,可采用FFT校正频谱算法或点数为4096的直接FFT频谱算法计算响度;对带宽较宽的噪声信号,建议采用1/3倍频程谱计算响度。

双层结构土质边坡降雨入渗过程及稳定性分析

针对天然土质边坡由于地质和人为因素的作用,通常呈现一定层状结构这一问题,基于Moore水质量分数模型,结合降雨强度,将双层土边坡的降雨入渗过程划分为不同阶段.以一基岩型土质边坡为例,利用渗流有限元程序SEEP/W分析双层土边坡降雨入渗全过程.分析结果验证了双层土边坡降雨入渗过程的不同阶段:当降雨强度<表层土体的渗透系数时,初始降雨入渗率=降雨强度;当表面发生积水后降雨入渗率急剧下降,最终等于基岩的渗透率;降雨强度越大,表面发生积水的时间越短;当考虑平行边坡的渗流时,边坡的稳定安全系数在湿润锋到达基岩接触面时发生突变,湿润锋到达接触面时引起接触面的孔隙水压力上升是滑坡破坏的主要原因.得到降雨强度、降雨持续时间与湿润锋深度的相关曲线.研究成果揭示了降雨入渗对双层土边坡的破坏机制.

双层结构边坡降雨入渗与坡面径流耦合分析

天然土质边坡在地质和人为因素的作用下,通常呈现一定层状结构,在强降雨作用下会产生入渗和坡面径流。研究降雨条件下坡面径流与地表入渗相互影响过程,对山地洪水和滑坡灾害防治具有重要意义,为了研究层状土边坡地表与地下渗流的相互作用机制,针对上粗下细型层状土边坡降雨入渗忽略坡面径流影响导致入渗分析不符合实际这一问题,基于Moore双层入渗和坡面径流控制方程建立耦合模型,并通过Python编制相应的计算程序分析耦合条件下双层结构边坡降雨产流及停雨后雨水重分布全过程。数值分析结果表明:边坡土体降雨入渗过程与坡面径流深度有关;降雨初期降雨强度<坡面入渗能力,入渗速率等于降雨强度,坡面产流后入渗速率随降雨持时逐渐减小趋于稳定;当湿润锋跨过土层交界面时,入渗速率急剧减小,最终等于次层土的渗透率,表明上粗下细型层状土入渗速率主要由次层土控制,同时降雨停止后径流快速衰退,已入渗的雨水在重力和湿润锋下方土体基质吸力的作用下继续向下推移,湿润锋入渗深度随雨水重分布历时趋于平缓。算例表明,该计算模型与计算方法可行,能够较好地反映实际层状土边坡的降雨入渗过程,为类似的层状土边坡研究提供计算依据。

轴流压缩系统的Lyapunov指数谱分析及应用

基于二阶Moore-G retizer模型,通过数值计算并应用混沌理论分析了轴流压缩系统的Lyapunov指数谱。结果表明较大的B参数(喘振)和较小的B参数(失速)时系统的Lyapunov指数谱都为(0,-),为压气机的失速检测提供了判定准则。将研究结果应用到压气机的失速检测,数值计算结果与试验结果一致,并且可在压气机进入深度失速前0.2 s检测到失速起始信号,为解除失速的操作争取了更多的时间,更有利于飞行安全。

基于多参数轴流压缩系统的非线性流动性分析

为了探索轴流压缩系统的流动机理,定性分析了多参数轴流压缩系统的非线性流动行为。基于多参数轴流压缩系统Moore-Greitzer简化模型,应用非线性动力学理论,分析了轴对称流动时的平衡点稳定性和Hopf分岔行为,以及旋转失速流动时的平衡点稳定性和分岔行为。由此,在γ-β参数空间中划分了轴对称流动、旋转失速流动时轴流压缩系统稳定、不稳定流动区域分布图。结果表明:非线性动力学的稳定性分析方法可以简便地分析分岔参数作用下平衡点稳定性的变化情况;分岔分析方法可以准确地判断轴流压缩系统中过失速流动行为的起始时机;γ-β参数空间的压缩系统流动状态图可以定性地判断轴流压缩系统流动状态。

汽车制动工况下车内时变噪声响度特征

汽车车内噪声对驾驶员和乘员的舒适性有重要影响,因此研究基于人耳的汽车制动工况下车内时变噪声响度特征具有重要意义。对Moore时变响度模型的计算方法进行了详细研究,在Matlab中建立其模型并验证了模型的正确性。然后建立了汽车制动工况下车内噪声测试系统,获得了某款混合动力城市客车制动工况下乘员耳旁降噪前、后的噪声,并以此噪声为研究对象,对比分析传统时频方法、Zwicker和Moore特征响度分析方法的异同点。结果表明,特征响度比时频分析方法更能准确反映影响人响度感受的车内噪声来源;短期响度能够反映人的响度感觉,但最大值并不能全面反映汽车车内噪声的响度特征;Moore响度模型比Zwicker响度模型频率分辨率更高且能量分布更为集中。

基于振声数值模拟的柴油机响度分析与优化

传统的柴油机噪声评价基于样机试验结果,以A声级和辐射声功率为主要指标,未考虑人耳的听音特点.为解决以上问题,在柴油机的建模仿真阶段,利用响度模型进行噪声评价与优化,增加了声学预测的有效性,提高了柴油机振声设计的水平.通过有限元法和自动匹配层(AML)法,得到了某16 V型船用柴油机的外声场声压分布和各部件的声功率贡献量.利用Moore模型分析了主要声场点的响度特性,完成了对油底壳的结构改进.改进后柴油机在分析频域内的特征响度和声功率均明显降低,验证了响度评价和优化方法的可行性.

我国产业间结构升级对碳排放强度影响的实证研究

运用Moore模型测度了我国1979~2012年的产业间结构变动值,采用碳排放强度来表示碳排放的结构性变动,并通过相关性检验与Granger因果关系检验来研究产业间结构变动与碳排放强度变量之间的关系。结果表明:二者之间存在一定相关性,碳排放强度由于受实际GDP因素的影响会导致我国产业间结构变动,并且有较强的滞后效应;而我国产业间结构升级不是碳排放量结构性优化的Granger原因。产业升级包含产业间和产业内的,本文否定了产业间结构因素对碳排放强度的影响,故后续研究碳排放结构的优化应从产业内升级着手。