摘要：基于耦合模理论对一种应用于无线传感器的声表面波(SAW)反射型延迟线的性能进行了优化模拟分析。结合混合等效电路模型推导出评价这种器件性能的时域反射系数S_(11)。典型的SAW反射型延迟线包含置于压电基片之上的一个换能器与沿声波传播方向设置的多个反射器。讨论了器件性能的各种结构性影响因素如换能器结构以及反射器类型等,并以此获得优化的器件设计参数。在理论优化分析的基础上,以41°YX LiNbO_3为压电基片,结合铝电极试验制作了采用单向单相换能器(SPUDT)与3个短路栅反射器的440 MHz SAW反射型延迟线器件,并与理论分析结果予以对比与评价分析。

摘要：大潜深水下航行器一般采用多舱体结构,研究多舱体减振降噪方法意义重大。本文以球舱为例,利用球函数的平移加法理论,建立水下两个刚性球轴向振动产生的辐射声场的解析计算模型,比较100 Hz以下刚性模态的低频段内刚性球之间不同连接方式的辐射声场特性。计算结果表明,球体之间采用弹性连接能减小非受力刚性球的振速幅度,而且使两刚性球的振速相位之间存在相反的频段,各个刚性球的辐射声压相位相反,叠加时各部分声压会相互抵消,两球辐射强度相近时,声源级出现明显的谷点,激励力作用在等效密度大的球舱比作用在等效密度小的球舱降噪效果更好。该研究结论可以为水下航行器的多舱体低噪声设计提供参考。

摘要：为了提高刀具磨损状态的预测精度,提出了一种基于多传感器融合的刀具剩余寿命预测方法。在训练阶段,首先联合振动、电流、以及PLC控制器信息进行数据预处理并利用时间序列分析等方法进行特征提取。然后针对单帧样本缺乏上下文信息且无法全部覆盖整个生命周期数据的问题,采用多帧联合与mix-up方法对数据进行增强。最后设计一个深度神经网络来学习多模态输入特征与刀具剩余寿命之间的复杂非线性函数。在测试阶段,对网络输出结果进行中值滤波去除噪声影响得到最终预测值。试验结果表明,多模态数据的使用与数据增强的引入均可显著提升刀具磨损量的预测精度。

摘要：MEMS传声器是将声音信号转换成电信号的传感器。目前,MEMS传声器的研究主要涉及MEMS电容传声器和MEMS压电传声器压阻传感器2种。与其它类型的MEMS传声器相比,MEMS电容传声器具有高灵敏度、高信噪比、频率响应平坦、低温度系数等突出的优点,被广泛使用在便携式设备、多媒体系统、助听器、信息采集等方面。设计和制备了一种高灵敏度的MEMS电容传声器,而且制备器件的工艺温度最高为300℃,可以兼容IC工艺。在本文,利用牺牲层的方法实现圆形振动薄膜,避免了方形薄膜存在的应力集中问题,并克服了干法制备圆形薄膜成本高的问题。基于聚酰亚胺材料,优化成膜工艺参数,实现低应力的圆形振动薄膜。通过设计防粘连结构,避免器件释放干燥过程中出现的薄膜粘连问题。根据振动膜应力为5 MPa,半径为2.5 mm,厚度为1μm,电极半径为380μm,间隙为1μm的设计参数进行理论计算,该器件的电容在1 Pa声压下的变化量为千分之一。与市场流通的MEMS传声器相比,高出约一个数量级,可被用于远场拾音,从信噪比极低的环境中拾取关键的声音信息。

摘要：提出一种球谐域类正则化宽带超指向性波束形成算法,通过结合超指向性波束形成器与延迟求和波束形成器控制阵列白噪声增益和指向性因数,推导类正则化宽带超指向性波束形器的球谐域表达式。在此基础上设计新的可控指向性因数波束形成器,可在不显著放大低频白噪声的前提下实现设定的波束宽度。采用32元球阵的仿真结果表明,对于语音测试场景,类正则化波束形成器的最高PESQ得分相比于传统的超指向性波束形成器与延迟求和波束形成器分别提高了约0.5和0.4,平均词错率分别减少了约9.5%和8.1%。主观测试实验也表明类正则化波束形成器在方向性噪声和扩散场噪声环境下都可以获得更好的主观听觉感受。利用实验数据对算法性能进行测试,实验结果同样验证了该方法在实际声学环境中的有效性。

摘要：提出一种用于球形阵列自适应波束形成的掩蔽函数估计方法。该方法利用包含空间信息的球谐系数提取低维空间向量,并采用复高斯混合模型和深度学习两种方案来估计掩蔽函数,最终利用估计的掩蔽函数设计最小方差无失真响应波束形成器,以达到空域滤波的效果。理论分析和仿真实验证明,对于相同时长的声信号,球谐域掩蔽函数估计方法的计算复杂度比传统阵元域估计方法低了一个数量级。并且在大部分声场环境中,尤其在低信噪比情况下,所提方法的语音质量感知评估测度得分、分段信噪比和短时客观可懂度明显高于阵元域方法,三者最高分别可提升1.31 dB,4.54 dB和35%。另外,实际声学环境的测量实验也验证了所提方法在不影响可懂度的条件下比传统阵元域方法具备更高的降噪量。

摘要：对于基于扬声器阵列的定向声技术,为了保证每个通道具有相同的频率响应,需要采用数字滤波器对每个扬声器单元进行频响补偿。通常采用的扬声器频响补偿技术都是在全频带进行,其对每个频率点的补偿性能具有相同权重。然而对于一些实际场合,有时只要求每个通道在某个特定频段具有相同频率响应,而对其他频段的频响补偿性能要求并不高。本文针对这一应用场景,结合多速率采样方法和滤波器优化设计方法,提出了特定频带的扬声器频响补偿技术。实验结果表明,采用该技术,在相同滤波器阶数下,大大提高了系统在指定频带的频响补偿性能。

摘要：采用设计特定声调组合的实验室语句的方法,研究了汉语普通话语调降阶的规律。结果发现,在普通话语调中,同样存在自动降阶和非自动降阶两种音高现象。在有低音介入的非自动降阶中,低音对后音节音域的影响表现在使音域上限降低,音域的下限保持不变;因此汉语中的降阶是语调高音特征的表现;低音特征声调会使低音后的高音发生正向降低和低音前高音的逆向提高,并且这两种作用是可以相互包容的。在自动降阶中,高音线的下降趋势是线性的,它受重音位置及重读程度的影响,在发音人中有较大差异。与已有的其他语言降阶研究的结果相比,汉语的降阶率不是固定的,且降阶的作用范围并不只局限于同低音相邻的音节。

摘要：建立了弯曲圆盘换能器镜像虚源等效模型,利用脉动球源互作用原理对弯曲圆盘与其镜像虚源的互辐射作用进行理论分析,给出了互辐射阻抗及系统谐振频率的数学表达。提出了虚源互作用的低频换能器设计思想,将刚性反射板引入弯曲圆盘换能器临近辐射面的声场中,通过理论分析、有限元模拟和样机实验研究了低频换能器谐振频率与主要结构参数之间的关系。结果表明,弯曲圆盘与镜像虚源间的互辐射作用可以有效降低换能器的谐振频率,当反射板直径与弯曲圆盘辐射面直径相当时,谐振频率可降低至其自身谐振频率的50%以下;当反射板直径为弯曲圆盘辐射面直径2倍时,谐振频率可降低至37%。

摘要：随着高速列车运行速度的不断提升,高速列车内部噪声与限值之间矛盾日益突出。在运行工况下对噪声源进行识别是低噪声设计的前提和必要手段。传递路径分析提供了一种快速有效的分析车厢内部主要噪声传递路径和噪声源贡献的技术。因此,比较不同的激励源对车厢内部噪声贡献大小和判断主要传递路径分析,对于改善车厢内部声环境设计有重要参考价值。利用运行工况下传递路径分析技术对高速列车CRH380B进行测试,首次将气动噪声作为一种高速列车主要激励源进行分析,得到了不同的噪声源贡献量的对比结果。通过结果分析,车厢内噪声主要来自于转向架和车顶区域。