摘要：低损耗、长带宽、时间可控的声波延迟线在音频、射频、声表面波信号处理等领域具有非常广泛的应用,然而设计满足上述三点特性的声延迟线是一项极具挑战性的工作.近年来,量子力学中的宇称时间(parity-time,PT)对称概念被引入到声学系统中,其散射矩阵在特殊点处的实数本征值揭示了声波在此类系统中可实现宽带的无损传输,且传输相位可调.本文设计了一种由一对PT对称的导纳超表面及夹在中间的等效声学介质组成的声学系统,通过设置导纳超表面参数调节其工作机制,从而实现了两类互补的特殊点.其中防反射层模式下的特殊点导致了一种声波延迟线的形成,而相干完美吸收-激“声”模式下的特殊点则用于设计一种罕见的声波超前线.由于此声学损耗-增益超表面在自然界中是不存在的,本文利用可主动控制的电热声碳纳米管薄膜来模拟它.仿真结果表明,PT对称系统是实现低损耗、长带宽且时间可控的声波超前/延迟线的优良载体,其应用可扩展至包括光学、力学、弹性波等诸多波动领域.

摘要：针对超声组织谐波成像中宽带射频回波信号的谐波分离问题,提出了一种基于逐次变分模态分解(SVMD)和经验小波变换(EWT)的信号滤波算法,简称SVMD-EWT。其对信号进行逐次变分模态分解,收集窄带模态的中心频率。结合经验小波变换中自适应频谱曲线局部极小值寻找方法对模态进行分类。将判定为基波成分与谐波成分相互混叠的模态的能量作为优化经验小波变换模态边界的参数,设计经验小波滤波器对超声射频回波信号做滤波处理。仿真和实验表明相比传统的人为给定截止频率的带通滤波器和将发射反相位信号得到的回波信号相加滤波的脉冲反转法,本文提出的方法具有更好的滤波性能和稳定性。带通滤波器和本文方法滤波后生成的乳腺肿瘤谐波B超图对比度分别为15.77 dB和20.78 dB。

摘要：针对不同温度场情况下任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的温度敏感性精确计算问题,首先将温度场以热应力、热应变的方式耦合声/电本征方程并考虑封装模型的电磁因素,再结合分层级联算法和全波仿真技术,计算任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的温度敏感性,实现不同温度作用下SAW滤波器频率响应曲线、频率温度系数(TCF)值、损耗、带宽及带外抑制等性能的综合分析。通过41°Y-X LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si_poly/Si(111)复合衬底SAW滤波器的优化设计与研制,其设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性。

摘要：本文以“奇妙的声音”新生研讨课为例,探讨将课程思政融入教材编写和课堂讲授的过程,激发学生对声学应用的兴趣和对学习现代声学、助力科技强国的紧迫感.课程融入中国古代在声学应用中表现出的智慧,引导使学生对中国传统文化和科学研究有深刻的认识,激发学生肩负的民族传承的骄傲感.课程强调现代声学在科技发展中的作用,培养学生的责任感,实现以课程思政为纽带,真正做到课程育人.通过课程的设计与实施,深入探讨了学术和思政的融合,厚植学生的创新精神和爱国情怀,为学科教学提供参考,推动学生全面发展.

摘要：设计了一种有缺陷的非线性电感-电容(LC)电路,简单方便地实现了电路能量非对称传输,且其能量的载体是非线性波——孤子.在LC电路中,当缺陷靠近驱动时,驱动频率接近缺陷本振频率,缺陷共振致电路导通.远离驱动时,电路不导通.缺陷的引入改变电路的均一性,实现小驱动振幅下孤子的单向释放,提高驱动能量转化为孤子能量的效率.对非线性LC电路的传输能量、缺陷系数和驱动振幅三者的关系进行了讨论.

摘要：在车载分布式传声器阵列场景中,结合盲源分离TRINICON(Triple-N ICA for convolutive mixtures)算法与多说话人状态判决实现期望语音抽取。根据分布式传声器阵列与声源的相对位置关系,设计特定的盲源分离初始化条件以保证输出通道与声源的映射关系;根据分布式传声器阵列的频响特点,设计特征矢量来进行多说话人判决,并将判决结果引入TRINICON算法参数迭代过程。在使用实际车载录音数据的仿真评测中,所提方法在不同信噪比下有较高的鲁棒性,可有效提升TRINICON算法的收敛速度和语音信号的信扰比,且可以确保准确的通道映射,评测结果表明该方法可以在车载场景中有效抽取出期望语音,为车载复杂场景下的声信息提取提供了一种可靠且收敛快速的解决方法。

摘要：通过有限元仿真实验,定量地研究了有限方位扫描对反投影光声断层成像分辨率的影响,并且给出了有限方位扫描角与分辨率之间关系的经验公式.本文的研究结果对光声成像扫描轨迹设计、成像效果评估等具有参考价值.

摘要：采用3种随机排列策略形成相控阵元线性排列结构抑制高强度聚焦超声(HIFU)相控阵栅瓣.第1种和第2种策略中阵元基于规则排列随机移动,而第3种策略中阵元则直接进行随机移动,阵元可移动范围依次为:第1种<第2种<第3种。采用瑞利积分和非线性Westervelt方程分别计算了3种策略对应随机相控阵产生的线性和非线性声场,并通过归一化栅瓣最大声压、归一化栅瓣平均声强和归一化旁瓣平均声强3个参量,对栅瓣抑制效果进行评价.结果表明:线性声场中,阵元可移动范围的增加有利于栅瓣抑制,3种随机策略的归一化栅瓣最大声压相比规则排列分别降低30.7%,53.8%和55.8%;非线性声场中对于同一种随机排列策略,随机度的增加可以改善栅瓣抑制效果。例如,第3种随机策略在随机度为0.9时正负压的归一化栅瓣最大声压相比规则排列分别降低55.6%和54.8%.进一步讨论了焦点偏移时随机相控阵的非线性声场,以-8 dB作为栅瓣的安全标准,第2种和第3种随机策略可以满足要求,横向偏移分别为6 mm和10 mm。本文的工作为抑制栅瓣提供了新思路,有利于随机HIFU相控阵的设计优化。

摘要：双扬声器系统的一个典型应用就是实现局部范围的双耳声回放,其目标是在听者每只耳朵处回放相应通道的声信号,需要解决的最重要问题是消除两个扬声器发出信号的串扰。为达到此目的,需设计串扰消除滤波器。通用的串扰消除滤波器是通过对声源到人耳处的传递函数矩阵求逆得到的,其面临的显著问题是会导致较为严重的频谱染色。频谱染色会带来诸多负面效应比如系统鲁棒性变差、最佳听音区范围的缩小和动态范围损失等。本文重点研究基于实测传递函数的两种串扰消除优化方案,通过实验在频谱染色和串扰消除方面对两种方法的性能进行对比,并进一步通过双耳时间差的计算分析判断回放系统的有效性。

摘要：随着汽车行业的高速发展,汽车音响声品质,如音质感与空间感的研究与应用成为汽车声学系统的研究热点.提出一种适用于汽车音响系统的多通道均衡和串扰消除的优化系统.基于车内多测点的冲激响应,设计了优化系统,分别用于改善汽车音响系统的音质和空间感知效果.该音响系统中,频域解卷积方法用于设计多通道逆滤波器,以高质量汽车音响系统的典型频率响应作为目标频率响应.通过多个客观指标验证分析了该系统的有效性,并通过主观评价实验验证了该系统在主观听感上的性能提升.