HY1200系列声速剖面仪

HY1200系列声速剖面仪采用环鸣法测量声速，能快速地为测深仪、声纳、水下声标等提供实时声速剖面数据，可供其有效地校正测量误差，提高水深测量精度。文章阐述了其声速测量原理，介绍了声速仪的组成、功能与操作，并对试验和应用结果进行了分析，提出了使用注意事项。     

利用声压有效值信息进行白噪声声源识别

研究提出利用声信号有效值进行内积运算识别白噪声声源的方法,用传声器阵列测得声压信号有效值组成声压有效值向量,与虚拟点声源声压有效值向量做内积,搜索内积模的最大值,根据柯西施瓦兹不等式确定声源位置.建立相应的识别步骤,对白噪声声源进行仿真识别,分析测量误差与测量距离对识别效果的影响,通过增大传声器布置间距改善测量距离较远...     

基于稀疏贝叶斯学习的压缩球波束形成声源识别方法

基于实心球传声器阵列的压缩球波束形成具有声学成像全景、适宜中远距离测量而易于布置等优势,在汽车、飞机等噪声源识别领域具有广阔应用前景。新近提出的基于稀疏贝叶斯学习(Sparse Bayesian learning, SBL)的压缩球波束形成能够获得良好的低频声源识别性能,但由于其采用了第二类最大似然估计(Maximum type-Ⅱ likelihood estimation, MLE-Ⅱ)进而需要估计声源稀疏度,且抗噪声干扰能力和计算效率也有待提升,推广应用受限。为此,首先将压缩球波束形成数学模型求解问题转化为SBL框架下的源强分布最大后验(Maximum a posterior,MAP)估计问题,并采用期望最大化优化算法(Expectation maximization, EM)加以求解,提出无需稀疏度估计的MAP-EM压缩球波束形成方法;在此基础上,将多快拍复声压矩阵输入转换为多快拍平均的声压互谱矩阵输入,并基于互谱矩阵对角重构降噪建立了抗噪声干扰能力增强的EMAP-EM(Enhanced MAP-EM, EMAP-EM)压缩球波束形成方法。仿真和试验均表明,提出的MAP-EM和...     

一种耳鸣治疗声优化算法的研究

为解决传统耳鸣治疗声难以兼顾治疗效果和音频悦耳程度等问题,本文提出了一种兼顾音频悦耳程度和耳鸣治疗效果的创新音频处理算法。首先遵循耳蜗感音的对数分布特性,基于固定上下限截止频率的数字滤波器组对原始自然声的音频进行分频滤波;然后对原始自然声的音频沿着频率对数轴均衡,使得声频在全频率范围内实现能量均衡的同时,兼顾治疗效果。结果显示,经过对数能量均衡处理后的音频,不但整体符合粉红噪声的分布,且在4 001～8 000 Hz和8 001～10 000 Hz高频段内的能量得到显著提高,处理后的音频能量分别超过原始音频能量15倍和100倍。本文提出的创新算法不但满足耳鸣患耳对音频感音的悦耳习惯,而且为高频耳鸣无疗效的国际难题提供了治疗方案。     

宽带声源方位估计的多频稀疏贝叶斯学习改进算法

在对空气中未知的宽带声源的波达方向进行估计时,麦克风阵列的阵元间距很容易大于声信号半波长而出现栅瓣,严重影响估计效果。尽管多频带数据的使用在一定程度上可以抑制栅瓣产生,但目前的方法抑制效果比较一般而且计算效率不高。在稀疏贝叶斯学习基础上,提出了一种针对宽带声源方位估计的改进方法。这种方法将超先验引入到传统的多频稀疏贝叶斯估计模型中,然后同时利用声源信号在多个频带上具有的相同空间角度稀疏性并结合期望最大化算法重新推导了多频稀疏贝叶斯模型中各相关参数的迭代形式。与此同时,考虑到实际场景中的声源方位通常不位于稀疏网格上,离网格修复模型也被加入设计框架中,以解决该问题。为验证算法性能,开展了仿真实验和场地实验。结果表明,相比最近提出的基于l₁最小化的多频压缩感知方法和宽带的多频稀疏贝叶斯学习方法,提出方法能更好的利用宽带声源的多频特性以降低栅瓣的干扰,同时具有更高的估计精度和计算速度。在现场实验中,改进方法表现了优于其他先进方法的栅瓣抑制能力,声源方位估计误差可达0.09°,所需迭代收敛步数相比MF-SBL减少约50%。     

室内清洁机器人协作技术研究

随着计算机和信息技术的迅速发展,机器人的功能越来越强,应用范围越来越广、,除了应用在传统的工业、军事、科研等领域外,在家庭内部使用的家用服务机器人受到了越来越多的关注。目前,市场上出现了多种已形成产业化的家庭用服务机器人,这些机器人的能力、鲁棒性、可靠性等都较原来有很大提升,但面对一些复杂的、需要并行完成的任务时,单个机器人则难以胜任。．为了使机器人更好地服务于人类和社会,在目前的服务机器人技术水平条件下,通过采用多个清洁机器人相互协作来弥补个体能力的不足。清洁机器人利用单视觉系统软件处理环境视觉信息,寻找并确定目标物体（被清洁物体）的位置;采用被动声测距的方法测定清洁机器人间的距离;使用无线射频模块nRF905完成清洁机器人之间的通信;进行路径规划使清洁机器人向目标的位置运动。最终实现了在家庭环境下,清洁机器人间相互协作完成任务。通过原理样机验证了该系统的可行性。     

特高压直流换流站滤波电容器噪声特性试验研究

在特高压直流换流站中,滤波电容器装置和无功补偿电容器装置是占地面积最大的设备,所以其发出的噪声对换流站总体噪声水平影响很大。电容器装置尺寸高、电容器数量巨大、电容塔处于高电位的这些特点决定了在外部进行噪声治理十分困难,而内部降噪需要对电容器的噪声特性进行研究。为解决此问题,对特高压直流换流站中电容器在不同电源波形作用下的噪声及其特点进行了试验研究,得到了电容器噪声特性规律和影响噪声水平的主要因素,为电容器内部降噪打下了基础。     

高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。     

基于小球反射法的超声换能器脉冲声场模型研究

小球反射法是超声换能器声场测量的一种常用方法。为了研究小球的尺寸对声场测量精度的影响,建立了小球反射超声平面换能器发射的脉冲声场声压分布的理论模型,计算了由不同尺寸的小球反射的声场声压分布;实验验证了理论模型的正确性。理论计算和实验结果均表明小球的尺寸越小,测量精度越高。     

钻柱中声信号传输试验研究

为研究声信号在钻柱中的传播,建立了近钻头声传输试验系统和周期性钻柱结构声传输试验系统。在试验系统上对声信号在周期性钻柱结构中的传输特性进行试验。结果发现,若采用动力钻具和MWD探管组成的随钻系统,可实现声信号的近钻头传输,但由于探管与钻具连接方式和尺寸结构差别大等原因会引起接收声信号的严重衰减。在周期性钻柱结构中,激振器输入激励信号为方波时占空比的变化对接收信号峰峰值影响明显,且方波作为激励信号,占空比在50%以内时,接收信号较理想;对于同一钻柱结构,信号频率增大会引起接收信号幅值减小;在同一频率条件下,钻柱组合的变化对接收信号的幅值存在较明显的影响。