气泡的声学特性分析报告

气泡的声学特性分析

2.2.1 气泡的散射特性

上世纪50年代后期，海洋学者开始意识到了气泡研究对于海洋探测的重要性，自从Urick 和Hoover 在1956年发现了气泡对于声波的散射后，气泡的散射问题就一直是水声研究领域的经典问题[8] 。目标对声信号的散射能力根据不同性质、大小、形状的目标而不同，同时也与声波的入射方向有关[9]。因此,对于水声探测来说，目标散射场特性的研究尤为重要。沿x 轴方向传播的平面声波入射到半径为R 的软球边界上，观察点处的声场。如图2.1所示，x 轴方向为零度方向。

图2.1 平面声波在软球球面上的散射

入射平面声波表达式为：

)cos (0)(0),(θωωkr t j kx t j i e p e p t x p --== (2-1) 其中，λ为波长，c 为介质声速，ω为角频率，λπω2==c k 为波数，),(θr 为点S 的球坐标。

根据波动方程和软球应满足的边界条件，球面上的声压为零,即

0 (r )i s R p p +== (2-2)

声场关于x 轴对称，所以取满足以x 轴对称的球坐标系的波动方程的解为

(2)0(cos )()j t

s m m m m p R P h kr e ωθ∞==∑ (2-3)

其中，m R 为常数， )()2(x h m 为第二类m 阶汉克尔（Hankel ）函数，为

m 阶勒让德(Legendre)多项式，代表声波的传播方向为由球心向外。入射平面声波可以分解为球函数的和：

∑∞=+-=00)()(cos )12()

(),,(m m m m t j i kr j P m j e p t r p θθω (2-4)

其中，)(kr j m 为m 阶球贝塞尔（Bessel ）函数。将(2-2)，(2-3)和(2-4)式合并，解出m a ，则s p 为：

(2)0(2)0()(,,)()(21)()(cos )()j t

m m s m m m m j kR p r t p e j m h kr P h kR ωθθ∞==-+∑ (2-5)

式(2-5)中，s p 为声波散射场，R 表示散射球的半径。

图2.2 软球半径一定时软球散射场的指向性

由软球散射声场指向性图可知，在软球半径一致的条件下，随着发射信号的中心频率不断增加（50kHz,100kHz,200kHz,400kHz），散射声场指向性图中零点变多；波瓣变窄；同时伴随越来越剧烈的起伏。

图2.3 频率一定时软球散射声场的指向性

由图2.3能够看出在发射信号的中心频率相同的条件下，随着软球半径的减小（2mm,1.5mm,1mm,0.5mm ），指向性逐渐增强。

基于软球尺度和回波散射强度的关联性，可以根据不同中心频率的发射信号的回波变化来推算出热液喷口物质的尺度分布情况。

2.2.2 气泡的谐振特性

气泡层的浓度和深度与表层水的湍动混合强度、溶解在水中的空气的饱和程度、波浪要素及空气强度有密切联系。声波在水下传播通过气泡层，由于气泡的散射作用和气泡的吸收作用会产生不同程度的衰减[10]。

通常状况下，气泡可看作为一个充满气体的腔，是某些频率围声波的有效吸收体和散射体。声波在水下传播通过气泡层，由于气泡中气体的存在使其传播介质出现不连续性，导致声波发生强烈的散射，声波强度大大减弱，这就是气泡对声波的散射作用声波在通过气泡层的过程中，气泡在声波的作用下作强迫振动，同时作为次级声源向周围介质中辐射声能，整个过程中伴随着声能量的衰减[11]。气泡在作强迫振动时受到压缩和伸，引起气泡的形变及部气体的温度的变化，气泡与海水介质进行热传导，将声能转化为热能扩散至海水介质中。此外，在流体的黏滞力作用下，作强迫振动的气泡表面在与介质之间产生摩擦作用，致使部分声能转化为热能散发出去。此为气泡对声波的吸收作用。另外，因为不同气体在水中的溶解度不同，所以气泡所含气体成分与大气中的成分并不相同。这也使气泡对于声波的散射影响不同[12] 。声波通过气泡群传播时的衰减最大，对应于声呐系统中的回声声源级的强烈衰减[13] 。

小气泡（a λ，a 为气泡半径）在声波作用下本身近似地作均匀形变，类比于一个弹性元件[14] 。通过分析可知气泡做强迫振动时的等效机械阻抗为： ){}22000022

0()

()13m s s A A A A A A Z R j m D cs ka j cs ka p s V cs ka ka j p a ωωρργω

ργρω=+-=+-=+-???? (2-6)

令上式虚部为0，得到气泡的谐振频率为:

0f =(2-7)

其中c 为介质中的声速，2k f c π=为波数，a 为气泡半径，单位为cm ，ω为声

波圆频率，204s a π=为气体表面积，气泡周围介质密度为A ρ，所以可知气泡的

在压力为：02/A p p a τ=+，τ为表面力，0p 为1个标准大气压，γ为气泡等压比热与等容比热的比值，对于空气来说气体的比热比为 1.41γ=,气泡的体积是20=43V a π。由此可见，气泡的谐振频率由气泡的半径以及气泡部的压强决定。

对于水中的气泡，取 1.41γ=，对于在水面附近的气泡来说，210/A p N cm =，水

的密度3=1A g cm ρ，代入到式(2-7)可得：

0326f a = (2-8) 其中，a 的单位为cm ，0f 的单位为kHz 。

如果海水深度为d ，则气泡的谐振频率表示为：

032610.03f d a =+ (2-9) 其中0f 的单位为kHz ，a 的单位为cm ，d 的单位为m 。

根据式(2-7)，在水深为1m 的条件下，谐振频率0f 与气泡半径()a m μ的关系如图2.4所示；在气泡半径一定为100m μ的条件下，谐振频率0f 与水深d 之间的关系如图2.5所示。

图2.4 深度一定谐振频率 图2.5 气泡半径一定谐振频率

和气泡半径的关系 和深度之间的关系

2.2.3 气泡的散射功率及截面

将公式(2-7)带入到公式(2-6)中，得到气泡的机械阻抗为：

气泡的声学特性分析

气泡的声学特性分析 2.2.1 气泡的散射特性 上世纪50年代后期，海洋学者开始意识到了气泡研究对于海洋探测的重要性，自从Urick 和Hoover 在1956年发现了气泡对于声波的散射后，气泡的散射问题就一直是水声研究领域的经典问题错误!未找到引用源。。目标对声信号的散射能力根据不同性质、大小、形状的目标而不同，同时也与声波的入射方向有关 [9]。因此,对于水声探测来说，目标散射场特性的研究尤为重要。沿x 轴方向传播的平面声波入射到半径为R 的软球边界上，观察点(,)S r θ处的声场。如图2.1所示，x 轴方向为零度方向。 ) ,(t x p i θ (,) S r θx R O 图2.1 平面声波在软球球面上的散射 入射平面声波表达式为： )cos (0)(0),(θωωkr t j kx t j i e p e p t x p --== (2-1) 其中，λ为波长，c 为介质声速，ω为角频率，λπω2==c k 为波数，),(θr 为点S 的球坐标。 根据波动方程和软球应满足的边界条件，球面上的声压为零,即 0 (r )i s R p p +== (2-2) 声场关于x 轴对称，所以取满足以x 轴对称的球坐标系的波动方程的解为 (2)0(cos )()j t s m m m m p R P h kr e ωθ∞==∑ (2-3) 其中，m R 为常数， )()2(x h m 为第二类m 阶汉克尔（Hankel ）函数，为m 阶勒让德(Legendre)多项式，代表声波的传播方向为由球心向外。入射平面声波可以分解为球函数的和： ∑∞=+-=00)()(cos )12()(),,(m m m m t j i kr j P m j e p t r p θθω (2-4) 其中，)(kr j m 为m 阶球贝塞尔（Bessel ）函数。将(2-2)，(2-3)和(2-4)式合并，解出m a ，则s p 为：

音响系统声环境测试报告声学特性精编版

XXXXXXXXX礼堂扩声系统声学特性 测 量 报 告 测量： 审核： XXXXXXXXX 2015年10月日

受委托，对扩声系统的声学特性，按《厅堂扩声特性测量方法》国家标准，对最大声压级、传输频率特性、声场不均度、传声增益、系统总噪声级等五项声学特性指标进行了实地空场测量。并对有关建声指标混响时间，背景噪声也进行了实地空场测量。现把测量情况归纳如下： 一、XXXXXXXXX礼堂概况 该礼堂长约32m、宽约18m、高约9m，总面积576平方米，总容积5184 m3。可容纳观众470人左右，有吸音材料的软座，地面铺设塑料板，左右墙壁及后墙均装有吸声材料。 舞台宽约14.2m、深约8.5m、高约8m，容积965.6m3，墙壁为吸引材料，舞台上装有观看3D电影用的金属电影幕。 舞台口宽约16.5m、高约6m。在舞台口中线上方装有一组（两只）QSC K12 （全频）扬声器和一只KW181超重低音音箱，（每只K12全频扬声器的覆盖角度为75°圆锥形），舞台两侧八字墙下方各嵌入安装K12（全频）扬声器一只和KW181超低音音箱一只，两组之间水平间距约为15.5m。台唇处各装有三只K8（全频）扬声器（每只K8全频扬声器的覆盖角度为105°圆锥形），以用作补声，三只扬声器之间相距约3m，共计4只K12和3只K8全频扬声器及三只超低频扬声器以不同的角度覆盖观众区，使观众厅前半区的声场得到均匀的覆盖。另外在观众区中部及后部共计安装有四只K12扬声器，覆盖观众厅中后区，以满足多用途类扩声系统声学特性的要求。以上扬声器品牌均为QSC。

二、测量标准及条件 １、测量方法按GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》国家标准； 2、性能指标按GB50371－2006《厅堂扩声系统设计规范》标准中多用途类 扩声系统一级指标要求； 3、测量仪器：美国TERRASONDE，TOOLBOX，ATB－PLUS型音频分析仪 及配套用的标准测量用传声器。 4、测试点位置： 按国家标准GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》声场测量点规 定应为：听众区座位的1/60。该厅堂听众区座位约为470个，测试应选 8个测量点。由于场地是对称的，按规定部分项目可以只测量中轴线一 侧的区域（4个测量点即可）。为了能够更为精确地获取测试数据，我们 共计选取了8个测量点，其分布如下图1： 图1测量点位分布图

第三章海洋的声学特性教材

第三章 海洋的声学特性 本章从声学角度讨论海洋、海洋的不均匀性和多变性，弄清声信号传播的环境，有助于海中目标探测、声信号识别、通讯和环境监测等问题的解决。 3.1 海水中的声速 声速：海洋中重要的声学参数，也是海洋中声传播的最基本物理参数。 海洋中声波为弹性纵波，声速为： s c ρβ1 = 式中，密度ρ和绝热压缩系数s β都是温度T 、盐度S 和静压力P 的函数，因此，声速也是T 、S 、P 的函数。 1、声速经验公式 海洋中的声速c （m/s ）随温度T （℃）、盐度S （‰）、压力P （kg/cm 2）的增加而增加。 经验公式是许多海上测量实验的总结得到的，常用的经验公式为： 较为准确的经验公式： STP P S T c c c c c ????++++=22.1449 式中，4734221007.510822.2104585.56233.4T T T T c T ---?-?+?-=? ()()2235108.735391.1-?--=-S S c S ? 4123925110503.310451.3100279.11060518.1P P P P c P ----?-?+?+?=? ()[ ][][]T P T T P T T T P PT P P T S c STP 31021012382546214310745.110286.910391.210644.6103302.110796.21009.21096.11061.210197.135----------?-?+?-+?-?+?-+?-?-?+?--=? 上式适用范围：-3℃

气泡的声学特性分析

气泡的声学特性分析 221 气泡的散射特性 上世纪50年代后期，海洋学者开始意识到了气泡研究对于海洋探测的重要性，自从UriCk和HOOVer在1956年发现了气泡对于声波的散射后，气泡的散射问题就一直是水声研究领域的经典问题错误未找到引用源。。目标对声信号的散射能力根据不同性质、大小、形状的目标而不同，同时也与声波的入射方向有关[9]。因此, 对于水声探测来说，目标散射场特性的研究尤为重要。沿X轴方向传播的平面声 波入射到半径为R的软球边界上，观察点S(rc)处的声场。如图2.1所示，X轴方向为零度方向。 图2.1平面声波在软球球面上的散射 入射平面声波表达式为： P i(x,t)=p°e j(Z) = P O e j g rCO S e)(2-1)其中，，为波长，C为介质声速，「为角频率，C=二，为波数，(r,d)为点S的球坐标。 根据波动方程和软球应满足的边界条件，球面上的声压为零，即 P i P S=O (^ R) (2-2)声场关于X轴对称，所以取满足以X轴对称的球坐标系的波动方程的解为 Oel P s =Σ R m P m(CoS日)h m2>(kr)e jκt(2-3) m z0 其中，R m为常数，h r mυ(x)为第二类m阶汉克尔(Hankel)函数，「：?为m阶勒 让德(Legendre)多项式，代表声波的传播方向为由球心向外。入射平面声波可以分解为 球函数的和： Oa P i(r,8,t) =p°e j°5∑ (―j)m(2m+1)P m(cos日)j m(kr) (2-4) m =0 其中，j m(kr)为m阶球贝塞尔(BeSSe)函数。将(2-2)，(2-3)和(2-4)式合并，解出a m ,则P S为：

树脂流动对气泡运动特性的影响

树脂流动对气泡运动特性的影响 风电叶片制造技术2010-05-05 20:27:35 阅读29 评论0 字号：大中小 树脂流动对气泡运动特性的影响 作者：张佐光发表于：2010-01-29 08:50:03 点击：159 复材在线原创文章，转载请注明出处 摘要：为了排除复合材料成型过程中的气泡，建立了气泡运动可视化装置，研究了树脂流动状态和流动速度对气泡运动速度的影响，并在此基础上建立了气泡运动模型。研究结果表明：树脂流动对气泡运动有明显的带动或阻碍作用。当树脂流动方向与气泡运动方向相同时，随着树脂流速的增加，气泡的运动速度明显增大；而流动方向相反时，随着树脂流速的增加，气泡的运动速度呈明显下降的趋势。所建立的气泡运动模型与实验结果基本吻合。该研究结果将为热压成型过程中气泡运动模型的建立奠定基础。 关键词：复合材料；树脂；气泡；孔隙 先进树脂基复合材料是由纤维和树脂按一定方式复合而成的一类新型材料。然而复合材料的制造过程非常复杂，在其制备过程中由于各种因素以及工艺实施不完善等造成最终复合材料制品存在孔隙。孔隙的存在严重地影响材料的质量和力学性能，为外界空气和水分扩散进制品提供了路径，使聚合物降解并引起氧化作用，削弱纤维和基体的界面结合力El,2]，进而影响复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和模量、拉伸强度和模量、压缩强度和模量、抗疲劳以及高温性能。许多学者Is]认为，对于环氧基复合材料，孔隙含量每增加1 ，材料的剪切性能将下降6 ～8 。因此，为了提高复合材料的制备质量，必须合理地控制制备环境条件及固化温度、压力等工艺参数，使气泡在树脂凝胶之前尽量排出，以便降低孔隙含量。 在复合材料成型过程中，气泡主要随着树脂的流动而运动[4 ]，因此，对树脂流动和气泡运动关系的研究是十分必要的。本文中利用自行建立的气泡运动可视化装置，研究了树脂流动对气泡运动速度的影响关系，并在实验基础上建立了气泡运动模型，该研究结果将为复合材料成型过程中气泡运动模型的建立提供依据。1实验部分 1．1 实验材料及设备 环氧618：环氧值0．51，无锡树脂厂生产；1，4-二氧六环：分析纯，北京益利精细化学品有限公司生产；数码相机：尼康C001PIX995，尼康株式会社；微量进样器(量程为5～100 L)：上海医用激光仪器厂。1．2 实验装置及方法 为了研究树脂流动对气泡运动行为的影响，首先建立了气泡运动的可视化装置，如图1所示。该实验系统由流体装载、流体接收、气泡发生(微量进样器)以及图像采集等部分组成。主要利用重力差原理，控制装载部分和流出部分的液面高度差来使树脂流动，并通过调节控制阀来改变树脂的流速。

韵母构音运动声学特征分析及治疗策略的制定

韵母构音运动声学特征分析及治疗策略的制定 【摘要】：我国目前对于构音运动仅限于定性描述,缺乏下颌、唇、舌构音运动客观测量,不能较好反映构音运动的精细变化。故本研究通过共振峰F1、F2、F3研究正常成人的声学特征,在此基础上比较构音异常运动的特征,从而构建韵母构音运动的治疗体系。本研究在口部运动和言语构音运动的基础上,从单一构音运动和转换运动两个角度,构建了下颌、唇、舌的构音运动模型。通过对30例正常成人的下颌韵母构音运动、唇韵母构音运动及舌韵母构音运动进行声学特征分析,确定了反映下颌、唇及舌构音运动的敏感参数,优化了韵母构音运动理论模型和声学参数模型,最终构建正常成人韵母构音运动声学评定体系,为辅助诊断下颌、唇及舌构音运动障碍提供定量的参考标准。本研究在正常成人构音运动声学特征的基础上,采用听觉感知评估、视觉运动评估以及声学客观测量三种评估方式,对构音运动异常者进行主客观评估,研究韵母构音运动异常的构音运动特征,为构音运动异常治疗方案的制定提供可靠的依据。本研究在构音运动异常特征的基础上,探讨了构音运动治疗的原则,围绕优化的韵母构音运动理论模型,从构音运动训练和构音重读治疗两个方面分别构建了下颌、唇、舌构音运动的治疗策略,大大提高了康复疗效。本文的创新之处表现在以下几方面：(1)建构了韵母构音运动模式,为构音运动的理论研究做出突破性贡献。(2)提出韵母构音运动声学参数,制定了成人韵母运动声学测量的参考标准,使得构音运动障碍的诊断更加精细量化；(3)通过

分析了韵母构音运动异常人群的声学特征,细化了韵母构音运动异常临床症状的特点。(4)制定了韵母构音运动异常的治疗策略,对临床实践指导具有较大的应用价值。本文还存在以下不足：(1)对参数的临床意义还可以深入探讨,进行适当补充。(2)被试样本数量较少,建议进一步拓展被试量。【关键词】：构音运动声学分析构音障碍治疗策略【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2011 【分类号】：H018.4 【目录】：摘要6-7Abstract7-9第一章研究背景及思路9-23第一节构音与构音运动9-13第二节国内外研究现状13-21第三节本研究的内容与意义21-23第二章韵母构音运动模型构建23-35第一节下颌韵母构音运动模型的构建23-26第二节唇韵母构音运动模型的构建26-29第三节舌韵母构音运动模型的构建29-35第三章正常成人韵母构音运动声学特征研究35-76第一节实验方法35-39第二节下颌韵母构音运动的声学特征研究39-49第三节唇韵母构音运动的声学特征研究49-59第四节舌韵母构音运动的声学特征研究59-76第四章韵母构音运动异常的特征研究76-128第一节实验方法76-80第二节主观评估结果整体分析80-85第三节下颌韵母构音运动异常的特征研究85-105

音响系统声环境测试分析报告声学特性

精心整理XXXXXXXXX礼堂 扩声系统声学特性 测 量 报

受委托，对扩声系统的声学特性，按《厅堂扩声特性测量方法》国家标准，对最大声压级、传输频率特性、声场不均度、传声增益、系统总噪声级等五项声学特性指标进行了实地空场测量。并对有关建声指标混响时间，背景噪声也进行了实地空场测量。现把测量情况归纳如下： 一、XXXXXXXXX礼堂概况 该礼堂长约32m、宽约18m、高约9m，总面积576平方米，总容积5184m3。 （全频）75° 超低 （每只 相距约 的要求。以上扬声器品牌均为QSC。 二、测量标准及条件 １、测量方法按GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》国家标准； 2、性能指标按GB50371－2006《厅堂扩声系统设计规范》标准中多用途类扩 声系统一级指标要求；

3、测量仪器：美国TERRASONDE，TOOLBOX，ATB－PLUS型音频分析仪及 配套用的标准测量用传声器。 4、测试点位置： 按国家标准GB/T4959－95《厅堂扩声特性测量方法》声场测量点规定 应为：听众区座位的1/60。该厅堂听众区座位约为470个，测试应选8 个测量点。由于场地是对称的，按规定部分项目可以只测量中轴线一侧的 气压：1012kPa 相对湿度：80% 测量人员：XXXXXXXXX； 扩声系统设计施工方：XXXXXXXXX。

四扩声系统声学特性要求： 声学特性按GB50371－2006《厅堂扩声系统设计规范》标准文艺多用途类扩声系统一级指标要求如下： a)最大声压级：≥103dB； b)传输频率特性：以100Hz～6300Hz的平均声压级为0dB，在此频带内变化为 -4dB～+4dB、50Hz～100Hz和6300Hz～12500Hz允许范围见该标准规定的 c) d) e) A a) b) 化为 c)3；d) e)系统总噪声级：当扩声系统增益开到最大时，测量得到的系统总噪声级和实际测得礼堂背景噪声级一样，详见测量结果附表5。由于背景噪声较大，系统总噪声低于背景噪声，所以系统总噪声级不能测得，估计可以达到NR20的要求。B建声测量结果 a)混响时间详见测量结果附表6；

混响 声学特性

(reverberation)混响时间的长短就是音乐厅、剧院、礼堂等建筑物的重要声学特性。声波遇到障碍会反射,所以我们这个世界充满了混响。 混响的要求 声波在室内传播时,要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射,每反射一次都要被障碍物吸收一些。这样,当声源停止发声后,声波在室内要经过多次反射与吸收,最后才消失,我们就感觉到声源停止发声后还有若干个声波混合持续一段时间。这种现象叫做混响,这段时间叫做混响时间。 对讲演厅来说,混响时间不能太长.我们平时讲话,每秒钟大约发出2～3个单字,假定发出两个单字“物理”,设想混响时间就是3秒,那么,在发出“物”字的声音之后,虽然声强逐渐减弱,但还要持续一段时间(3秒),在发出“理”字的声音的时刻,“物”字的声强还相当大。因而两个单字的声音混在一起,什么也听不清楚了。但就是,混响时间也不能太短,太短则响度不够,也听不清楚。因此需要选择一个最佳混响时间.北京科学会堂有一个学术报告厅,混响时间为1秒。 不同用途的厅堂,最佳混响时间也不相同,一般来说,音乐厅与剧场的最佳混响时间比讲演厅要长些,而且因情况不同而不同。轻音乐要求节奏鲜明,混响时间要短些,交响乐的混响时间可以长些。难于听懂的剧种如昆曲之类,混响时间一长,就更难于听懂、节奏较慢而偏于抒情的剧种,混响时间则可以长些。总之,要有一定的、恰当的混响时间,才能把演奏与演唱的感情色彩表现出来,收到应有的艺术效果。北京“首都剧场”的混响时间,坐满观众时为1、36秒,空的时候就是3、3秒。这就是因为满座时,吸收声音的物体多了,所以混响时间缩短,上面所说的最佳混响时间就是指满座时的混响时间。高级的音乐厅或剧场,为了满足不同的要求,需要人工调节混响时间.其中一种办法就是改变厅堂的吸声情况。在厅堂内安装一组可以转动的圆柱体,柱面的一半就是反射面,反射强、吸收少;另一半就是吸声面,反射弱、吸收多.把

反流性咽喉病患者嗓音声学特征分析

反流性咽喉病患者嗓音声学特征分析 发表时间：2019-03-27T11:39:45.887Z 来源：《医药前沿》2019年2期作者：王鑫于方方 [导读] 通过DSI检测，能够反映患者病情的严重程度，对于LPRD病症的诊断可以根据RSI量表评分并结合嗓音声学分析来确定。 （青海省中医院耳鼻喉科青海西宁 810000） 【摘要】目的：用英文表示反流性咽喉病为LPRD，本文的研究目的是分析LPRD患者的嗓音声学特征。方法：本文研究的对象是在我院耳鼻咽喉科门诊接受反流性咽喉病治疗的患者，要对他们进行反流症状指数（RSI）评分，选择评分总数大于或者等于13分的反流性咽喉病患者48例和正常人42例作为本次研究的对象，48例反流性咽喉病患者称为研究的LPRD组，42例正常人称为研究的正常组。对所有研究对象进行硬管喉镜检查，然后还要检测研究对象的持续元音信号，主要利用的技术是德国XION DIVAS嗓音测试方法，计算出患者的嗓音障碍指数（DSI），并进行相关的对比和分析，然后还要分析48例反流性咽喉病患者RSI量表评分、声嘶症状评分和DSI值之间的关联性。结果：48例反流性咽喉病患者的反流症状指数的平均分为（17.5±5.35）分，对所有患者进行喉镜检查，杓状软骨区有充血、糜烂、溃疡和水肿的现象；与正常人相比，LPRD患者基频微扰（jitter）和振幅微扰（shimmer）的平均值都比较高，最长发声时间（MPT）和DIS的平均值，病患者的都比正常人要低。反流性咽喉病患者的DSI值和RSI量表评分与声嘶症状评分呈现负相关的关系。结论：反流性咽喉病患者嗓音会出现异常，可能会因为声带产生改变进而影响嗓音。 【关键词】反流性咽喉病；嗓音声学特征；嗓音障碍指数 【中图分类号】R767 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）02-0239-01 人的胃部内容物如果出现异常，就有可能从食管反流到上括约肌，甚至到达咽喉部位，这时人的咽喉就会产生一系列的不适，这就是本文所研究的反流性咽喉病。目前我国对反流性咽喉病的研究和报道比较少，外国曾作出相关报道，表明大多数的LPRD患者会出现声嘶症状，其嗓音会受到损害。 1.资料与方法 1.1 一般资料 在2015年3月—2016年3月于我院耳鼻咽喉科接受LPRD治疗患者中，选择RSI评分总数大于或者等于13分的LPRD患者48例和正常人42例作为本次研究的对象，48例LPRD患者称为研究的LPRD组，42例正常人称为研究的正常组。LPRD组患者生病时间在3月～7.5年之间。首先要将其他类似症状的病症患者排除在外，如呼吸道感染患者，扁桃体炎症患者等。对反流性咽喉病的诊断要以RSI量表为标准进行筛选，评分的标准主要是根据RSI量表中的9个项目来定的，包括：声嘶、清嗓、痰多、吞咽困难、吃完饭以后或者平躺时咳嗽加剧、呼吸不顺畅、咳嗽严重、咽喉有异物感、烧心、胃疼或者胸痛，规定每项的分数是0～5，0表示没有出现这些症状，分数越高症状越明显，病情越严重。正常组中有男性20人，其他为女性，这些人的发声都没有问题。所有被研究的正常人都不是专业的用嗓人员，且都没有咽喉以及上述中所提到的疾病。 1.2 检测方法 首先要对LPRD和研究的正常人进行嗓音声学检测，采用的检测系统是德国公司制定的DIVAS嗓音分析系统检测过程中要控制环境噪声不能超过40dB（A），所有被研究人员要处于舒适的站立状态，在距离话筒大约30厘米处发声检测。对研究人员进行中音域测试的步骤为：首先进行低音量采样，用平时说话的最小音调来发/a:/的音，持续3～5s，以此为标准，降低和升高音调以最小声音发音进行分别取样；然后进行低音量采样，以平时说话的最大音调发/a:/的音，以此为标准，降低和升高音调以最大的声音发音进行分别取样，获得声学参数。还要用平稳的音调发/a:/的音，坚持7～8s，取最少4s的平稳段进行分析，最后计算出基频微扰（jitter），振幅微扰的计算，还应该检测研究对象的发声时间，通过软件计算出嗓音障碍指数，最终利用公式获得振幅微扰。 1.3 观察指标 本次研究的观察指标是LPRD患者的RSI评分，声嘶症状评分，喉镜检查的结果以及两组研究对象的嗓音声学分析结果。 2.结果 2.1 LPRD患者RSI评分结果。 48例患者中RSI评分最高的是36分，最低的是12分，平均分为（17.5±5.35）分；声嘶症状的平均分为（1.91±0.84）分。 2.2 LPRD患者喉镜检查结果。 48例患者喉镜检查结果显示，有39例表现为杓状软骨区红斑或者充血，有41例表现为杓区水肿，有25例表现为糜烂或者溃疡，有29例表现为声门后区增生，有5例表现为肉芽肿，有18例表现为声带水肿或者肥厚。 2.3 正常组和LPRD组嗓音声学分析结果 LPRD组有42例患者的嗓音声学分析出现异常，其基频微扰和振幅微扰都比正常组高，而最长发声时间和嗓音障碍指数都比正常组低，如表。 表正常组和LPRD组嗓音声学分析结果 注：有统计意义（P＜0.05）。 3.讨论 目前临床认为诊断LPRD的最好的方法是利用24h食管和喉咽部双探针PH，这种方法的费用非常昂贵，因此不太被患者接受。根据本文的喉镜检查结果，我们可以看到患者胃里的物质反流到了咽喉，使声带的震动和声门闭合受到影响，进而使嗓音发生异常。同时本文的研究表明多数LPRD患者RSI总评分在13分之上，这些患者的嗓音声学分析都显现异常。因此可以用这两种方法相结合来诊断LPRD，对于这

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制

V ol 35No.1 Feb.2015 噪 声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第35卷第1期2015年2月 文章编号：1006-1355(2015)01-0145-06 驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制 朱晓东1沈忠亮2汪一峰2 1.江淮汽车股份有限公司技术中心，合肥230022 2.合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥230009 摘要：在某卡车驾驶室结构有限元与声学有限元计算以及驾驶室声固耦合建模的基础上，进行结构模态计算分析以及试验验证。再进行声学模态分析以及声固耦合系统模态分析。考虑声—固耦合作用，利用耦合声学有限元进行了驾驶室内部声学特性研究，识别出主要噪声频率。继而进行面板声学和模态贡献量分析，找到了峰值声压产生的主要原因，确定了贡献显著的面板。通过结构改进，提升了板件刚度，抑制了结构振动，试验结果表明，驾驶室内部噪声得到较明显下降。 关键词：声学；低频噪声；有限元法；面板贡献量；结构优化中图分类号：TB132；O422.6 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2015.01.030 Analysis and Optimization of Acoustic Characteristics of Low-frequency Noise in a Cab ZHU Xiao-dong 1,SHEN Zhong-liang 2,WANG Yi-feng 2 (1.Center of Technology,Jianghuai Automobile Co.Ltd.,Hefei 230022,China; 2.Institute of Sound and Vibration Research,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China ) Abstract :The structural finite element model,acoustic finite element model and the structural-acoustic coupling finite element model for a cab were established respectively.The modal analyses of the three models were carried out and verified by testing.The acoustic properties of the internal cavity of the cab were analyzed using the structural-acoustic coupling finite element model,and the main noise frequencies were https://www.doczj.com/doc/cb10031064.html,bining the panel acoustic contribution analysis method with the modal contribution analysis method,the major factors causing peak sound pressure were discovered,and the panel with significant contribution to the noise at the main noise frequencies was identified.The stiffness of the panel was raised and its vibration was controlled through the structural modification.The experimental result shows that the internal noise of the cab is reduced obviously. Key words :acoustics ;low frequency noise ;finite element method ;panel contribution ;structure optimization 驾驶室的NVH 性能是影响驾驶室乘坐舒适性的主要因素，随着生活水平的提高，人们对驾驶室乘坐舒适性有了更高的要求。当前，世界各大汽车制造商已将车内噪声控制作为提升其产品市场竞争力的一种有效途径，车内噪声的分析和控制已经渗透到整车的开发流程中。因此，对驾驶室内部低频噪声的分析与控制研究具有十分重要的意义。 车内部噪声主要包括空气噪声和结构噪声，其中空气噪声主要分布在中高频，而低频则主要以结 收稿日期：2014－06－30 作者简介：沈忠亮（1989－），男，硕士研究生，主要研究方向： 汽车NVH 与CAE 分析。E-mail:szl943192147@https://www.doczj.com/doc/cb10031064.html, 构噪声为主[1]，所以对车内低频噪声分析，主要集中 在车内结构噪声。近年来，在车内部噪声分析和控制研究方面，国内外学者进行了不懈努力和探索。如Citarella R 等[2]应用边界元法研究了车内声学响应和车身板块贡献。张志飞等[3]以某商用车驾驶室为例，进行了利用阻尼材料改善驾驶室声学特性中的研究，成功降低了目标频率声压幅值。文献[4]在建立某轿车有限元与边界元模型的基础上，结合边界元法和声传递向量法，进行了车身板件声学贡献量研究。文献[5]利用声学有限元法，开展了某驾驶室声学特性分析，找到了峰值声压的主要来源。 本文针对某中卡驾驶室，在建立了驾驶室结构有限元模型和声固耦合模型，进行了驾驶室结构模

声学及其特点

声学及其特点 声学是研究媒质中声波的产生、传播、接收、性质及其与其他物质相互作用的科学。 声学是经典物理学中历史最悠久而当前仍在前沿的一个分支学科。因而它既古老而又颇具年轻活力。 声学是物理学中很早就得到发展的学科。声音是自然界中非常普遍、直观的现象，它很早就被人们所认识，无论是中国还是古代希腊，对声音、特别是在音律方面都有相当的研究。我国在3400多年以前的商代对乐器的制造和乐律学就已有丰富的知识，以后在声音的产生、传播、乐器制造、乐律学以及建筑和生产技术中声学效应的应用等方面，都有许多丰富的经验总结和卓越的发现和发明。国外对声的研究亦开始得很早，早在公元前500年，毕达哥拉斯就研究了音阶与和声问题，而对声学的系统研究则始于17世纪初伽利略对单摆周期和物体振动的研究。17世纪牛顿力学形成，把声学现象和机械运动统一起来，促进了声学的发展。声学的基本理论早在19世纪中叶就已相当完善，当时许多优秀的数学家、物理学家都对它作出过卓越的贡献。1877年英国物理学家瑞利（Lord John William Rayleigh，1842～1919）发表巨著《声学原理》集其大成，使声学成为物理学中一门严谨的相对独立的分支学科，并由此拉开了现代声学的序幕。 声学又是当前物理学中最活跃的学科之一。声学日益密切地同声多种领域的现代科学技术紧密联系，形成众多的相对独立的分支学科，从最早形成的建筑声学、电声学直到目前仍在“定型”的“分子—量子声学”、“等离子体声学”和“地声学”等等，目前已超过20个，并且还有新的分支在不断产生。其中不仅涉及包括生命科学在内的几乎所有主要的基础自然科学，还在相当程度上涉及若干人文科学。这种广泛性在物理学的其它学科中，甚至在整个自然科学中也是不多见的。 在发展初期，声学原是为听觉服务的。理论上，声学研究声的产生、传播和接收；应用上，声学研究如何获得悦耳的音响效果，如何避免妨碍健康和影响工作的噪声，如何提高乐器和电声仪器的音质等等。随着科学技术的发展，人们发现声波的很多特性和作用，有的对听觉有影响，有的虽然对听觉并无影响，但对

(完整版)第三章海洋的声学特性

第三章海洋的声学特性 本章从声学角度讨论海洋、海洋的不均匀性和多变性，弄清声信号传播的环境，有助于海中 目标探测、声信号识别、通讯和环境监测等问题的解决。 3.1海水中的声速 声速：海洋中重要的声学参数，也是海洋中声传播的最基本物理参数。 海洋中声波为弹性纵波，声速为： 1 c ---------- s 式中，密度 和绝热压缩系数 s 都是温度T 、盐度S 和静压力P 的函数，因此，声速也是 T 、S 、 P 的函数。 1、声速经验公式 海洋中的声速c (m/s )随温度T (C)、盐度S (%。)、压力P (kg/cm 2)的增加而增加。 经验公式是许多海上测量实验的总结得到的，常用的经验公式为： 较为准确的经验公式： c ST p S 35 1.197 10 3T 2.61 10 4P 1.96 10 1P 2 2.09 10 6 PT P 2.796 10 4T 1.3302 10 5T 2 6.644 10 8T 3 P 2 2.391 10 1T 9.286 10 10T 2 1.745 10 10 P 3T 上式适用范围：-3C

气泡动力学研究

气泡动力学研究 A.Shima Professor Emeritus of Tohoku University, 9-26 Higashi Kuromatsu, Izumi-ku, Sendai 981, Japan Received 17 June 1996 / Accepted 15 August 1996 摘要：为了弄清楚与空化现象密切相关的气泡的特性，气泡动力学的研究已经深入的进行并且建立了其研究领域。本文旨在结合激波动力学简单的介绍气泡动力学及其历史。 关键字：气泡、空化、脉冲压力、液体射流、冲击波、损害坑。 1引言 在1894年的英格兰，当船在高速螺旋桨推动下试运行的时候达不到设计速度。为了查清这种现象的原因而设计了一个试验并最终发现了空化现象。从那时起，空化现象的研究日益进展，因为空化现象是阻碍工作在流体环境中的水力机械性能提高的一个重要因素。 然而，现在为了根本的理解空化现象及其相关内容，人们已经意识到应该研究气泡动力学。作者研究空化现象和气泡动力学四十多年，本文简单介绍一些气泡动力学研究及其与冲击波动力学的联系。 2空化和气泡核 水在水轮机，水泵，螺旋桨和带有各种沟渠的水力机械中流过，当液体和固态水翼的表面或者沟槽壁的相对速度变得如此大以至于局部水流的静压力减小到极限压力以下时空化现象就出现了，这个极限压力被称为空化初始压力。 通常情况下当水中不满足空化条件时，称为气泡核的小气泡是不存在的，水能抵抗非常大的负压，空化现象不能轻易的发生。 然而，水中通常包含几个百分点的空气，因此在这种情况下气泡核生长称为可见的气泡和容易被告诉摄影观察到（Knapp and Hollander 1948）。这就是所谓的空化现象。 同样地，假设有一个气泡核半径为，在液体中随着温度变化而生长，气泡存在和稳 定的条件通过由静力平衡关系得到的公式给出（Daily and Johnson 1956）。 上式中σ是液体的表面张力，是液体饱和蒸汽压，P是液体压力。当上式中的值超过右 端或小于左端的值时，气泡核分别开始无限的膨胀或收缩。由此看来气泡表现出复杂的行为取决于气泡周围各种水力状况。由于这些状况存在于空化噪声，空泡腐蚀等许多现象中，所以空泡动力学的研究要澄清空化现象的机理。 3无限液体中气泡的行为 Besant (1859) 提出（在真空、无限的、非粘滞性的并且不能压缩的液体中运动的球形气泡）一个预测液体中各点压强和气泡溃灭时间的难题。 Rayleigh (1917)从理论上解决了这一难题并且得到了描述气泡运动的解析式。他的在无限的、非粘滞性的、不能压缩的液体中单个球形气泡运动公式如图示1所示。气泡的表面速 度V通过假定液体所做的功——当一个气泡由初始半径缩小到R——等于气泡运动的全部 动能获得。

关于物理声学特性的研究与分析的论文

关于物理声学特性的研究与分析的论文 关于物理声学特性的研究与分析 声波通常意义上是指人耳所能感觉到的一种纵波，它的频率范围在16hz-20khz之间。而在物理声学的研究中，通常将频率在20hz以下的声波称为次声波，而将频率大于20khz 的称为超声波。近些年来，随着科学技术的不断发展，声波在国内外的各个领域的应用都较为广泛，同时也对其研究提出了更高层次的要求。在物理声学研究组成中，对于超声波与次声波的研究更受到了广泛的关注，加强对于二者的研究力度以使之更适用于社会各项经济文化建设已经成为未来物理声学研究发展方向之一。 1.超声波与次声波的特性 超声波的特性 束射特性 因超声波的波长较短，它能够和其他光线一样具有反射、折射与聚焦特性，并且其也满足一些基本光学定律要求。当超声波传输到一种物质表面而发生反射时，其会遵循几何光学定律，即反射角等于入射角。而当其在两种不同的介质之间传播时，它会因介质密度的不同而发生折射，此时它的传播方向也就会随之发生改变，当两种介质之间的密度差别越大时，其发生折射的程度就会越大。 吸收特性 超声波在物质中进行传播时，随着时间的推移，其强度与能量会逐渐减弱，其原因是物质会将其部分能量吸收。对于同一种物质而言，其吸收率与超声波的频率成正比，即超声波的频率越大，其吸收率就越大。相关物理声学研究表明：对于特定频率的超声波而言，其在气体中传播时所体现的吸收特性要强于液体与固体，其中在固体中传播时该特性体现得最不明显。 能量传送特性 超声波能够在社会各个行业部门得到较为广泛的应用，与其自身具有较大的能量有着非常大的关系。与普通的声波相比，超声波具有更为强大的功率。然而之所以出现这样的现象，是因为当超声波传达到某一物质中时，它会使物质中的分子也随之振动，并且振动的频率与声波一致，也就是我们常说的共振。值得一提的是，分子振动的频率决定了其振动速度，即频率越高其速度也就越大。 声压特性 当声波传入到物体中时，因引发物质分子产生的紧缩与稠密作用会使物质所受的压力产生变化，这种因声波振动所产生的附加压力称为声压作用。因超声波所蕴含的能量较大，其通常情况下会使物质分子体现出非常显著的声压作用，例如当液体表面有超声波冲击时，其表面压力可以达到好几个大气压力。液体在这种短暂的较强压力作用下，会使其温度瞬间升高，这种作用也会使悬浮在液体表面的固体物质遭到破坏，也就是我们常说的空化现象，超声波洗衣机便是这一现象的一个典型应用。 次声波的特性 次声波的频率通常在20hz以下，而且不容易生衰减，同时也不易于被空气和水吸收。与超声波相比，它也具有束缚与吸收特性，同时其波长一般都比较长，在传播过程中可以绕开较大的障碍物而发生衍射，甚至有些次声波可以绕地球传播2到3周。但值得一提的是，次声波的频率与人体器官的振动频率相近，容易与人体器官发生共振现象，所以对人体会有一定的伤害。但是其应用范围也比较广泛，如医疗诊断、地震等自然灾害预测等。 2.超声波与次声波的应用分析 超声波的应用分析

B302--小提琴的振动及声学特性分析研究

小提琴的振动及声学特性分析研究 摘要 小提琴的出现已有300 多年的历史，是自17 世纪以来西方音乐中最为重要的乐器之一，其制作本身是一门极为精致的艺术。小提琴音色优美，接近人声，音域宽广，表现力强，一直在乐器中占有显著的地位，被称为乐器中的“王后”。本文从理论意义和应用的角度，介绍了小提琴的研究历史和现状，从振动和力学角度研究小提琴的发音机制，旨在揭示小提琴的发音机理以及力学特性与发音效果之间的关系，探索从客观的物理角度评判小提琴的方法。本文对小提琴的结构和主要零件及其声学功能做了理论分析；研究了小提琴弦振动的主要方式，并通过实验对琴码在小提琴发音中起到的重要作用做了阐述，进行了力学分析。 关键词：小提琴；振动；声学；有限元；共鸣箱

目录 摘要 (1) 一、小提琴的研究历史和现状 (3) 1.1 小提琴的研究历史 (3) 1.2 小提琴研究现状 (3) 二、小提琴结构及声学 (4) 2.1 小提琴的构造 (4) 2.2 小提琴声学 (4) 三、小提琴弦振动分析及测力实验 (5) 3.1 琴弦的振动特性 (5) 3.1.1自由振动 (5) 3.1.2强迫振动 (5) 3.1.3自激振动 (5) 3.1.4参数振动 (5) 3.2 琴弦的力分析 (5) 3.3 小提琴测力实验 (6) 3.4.1 实验原理和方法 (6)

3.4.2 实验方案设计 (6) 3.4.3 实验过程与结果 (6) 3.4.4 实验分析与结论 (7) 四、琴码的力学特性分析 (8) 4.1琴码的重要作用 (8) 4.2 琴码的力学特性分析 (8) 4.2.1 琴码静态受力分析 (8) 4.2.2 琴码静态平衡方程的建立 (8) 4.3 木材的力学和声学特性 (8) 4.3.1 木材的力学特性 (8) 4.3.2 木材的声学特性 (9) 五、小提琴共鸣箱振动测量实验 (10) 5.1 实验原理和方法 (10) 5.1.1 压电式加速计的测振原理 (10) 5.1.2 小提琴共鸣箱振动测试系统 (10) 5.2 实验过程 (10) 5.3 实验结果与分析 (11) 参考文献： (12)

第12章 材料和结构的声学特性

第12章材料和结构的声学特性 建筑声环境的形成及其特性，一方面取决于声源的情况，另一方面取决于建筑环境的情况。而建筑环境，一方面是指建筑空间，另一方面是指形成建筑空间的物质实体——按照各种构造和结构方式“结合”起来的材料以及在建筑空间中的人和物。材料和结构的声学特性是指他们对声波的作用特性。 12.1 吸声材料和吸声结构 应用场所：早前：音乐厅（一般不做吸声处理）、剧院、礼堂、录音室、播音室等。 后来：教室、车间、办公室、会议室等。 作用：1、缩短和调整混响时间 2、控制反射声 3、消除回声 4、改善音质，改变声场分布 5、用于控制噪声 12.1.1 吸声系数和吸声量 1）吸声系数 用以表征材料和结构吸声能力的基本参量通常采用吸声系数，以“α”表示，定义为： α在0到1之间，数值越大，吸声能力越好。 吸声系数与频率有关，工程上通常采用125、250、500、1000、2000、4000Hz 六个频率来表示某一种材料和结构的吸声频率特性。有时也把250、500、1000、2000Hz四个频率吸声系数的算术平均值（取为0.05的整数倍）称为“降噪系数”（NRC）。 2）吸声量 用以表征某个具体吸声构件的实际吸声效果的量是吸声量，它与构件的尺寸大小有关。A＝α*S 12.1.2吸声材料和吸声结构的分类 1）吸声材料的选用原则： （1）、吸声系数高； （2）、吸声频带宽； （3）、材料的耐久性好。 （4）、材料的装饰性、防火防腐、防虫 驻、质轻、防潮等。 2）分类 吸声材料按吸声机理分为： （1）靠从表面至内吸声材料部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，以吸收中高频声波为主，有纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔结构的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。 （2）靠共振作用吸声的柔性材料（如闭孔型泡沫塑料，吸收中频）、膜状材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频）、板状材料（如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频）和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。以上材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。多孔材料除吸收空气声外，