Гаврилов А.М. «Геометрическая дисперсия в сферически расходящемся гауссовом пучке» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/gavrilov4 (2007)

Анализируются пространственные характеристики гармонической волны в звуковых пучках, создаваемых в однородной бездисперсионной среде сферически выпуклым осесимметричным излучателем с гауссовым распределением амплитуды. В рамках квазиоптического приближения для пучков с узким угловым спектром рассмотрено совместное влияние геометрической расходимости и дифракции волны на амплитудно-фазовую структуру поля, пространственную динамику дисперсионного параметра и фазовых искажений в спектре узкополосной трехчастотной волны.

Чандрасекар М., Понавайко М. «Автоматическое распознавание речи на тамильском языке» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/chandrasekar1 (2007)

Речь является основным средством общения и одним из наиболее сложных сигналов. Уже более 40 лет разрабатываются системы автоматического распознавания речи, преобразования ее в текст. Исследования были сосредоточены в основном на распознавания речи на английском языке. Индийские языки структурно и синтаксически отличаются от латинских. Например, произнесение слов на тамильском языке состоит в произнесении соединения букв, общее число которых 247. В статье представлен подход к распознаванию речи на тамильском языке, использующий акустические особенности отдельных букв. При этом применяется аппарат нейронных сетей. Представлены примеры, доказывающие эффективность метода.

Альбаракати В. «Аналитическое решение задачи о течении в окрестности точки торможения потока» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/albarakati1 (2007)

Уравнение Фолкнера–Скана моделирует ламинарный поток несжимаемой жидкости в некоторых физических случаях. Особый интерес представляет поток с точкой торможения (критической точкой). Эта задача решена аналитически в виде степенных рядов с конечным, ограниченным радиусом сходимости. Путем модификации Паде-аппроксиманта степенных рядов получено простое выражение, описывающее решение в области [0,inf).

Вильчинская Н.А. «Силовые цепи в гранулированной среде и распространение ультразвука в нагруженном образце песка» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/vilchinska1 (2007)

Анализ цепей нагружения в плотном и рыхлом песке и скорость распространения ультразвукового импульса в морском кварцевом песке под нагрузкой объясняет механизм отклика рыхлого и плотного песка на внешнюю нагрузку. Эксперименты проведены на чистых кварцевых песках под нагрузкой в приборе трехосного сжатия.

Карстенсен Д.Б., Кристенсен Т.А., Вилатзен М., Сантос П.В. «Моделирование устройства на основе поверхностных волн» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/carstensen1 (2007)

Устройство на основе поверхностных волн состоит из пьезоэлектрического материала или пленки и встречно-штыревого преобразователя. Акустические поверхностные волны создаются путем приложения напряжения и наоборот. Устройства на основе поверхностных волн широко используются как аналоговые электрические фильтры в диапазоне частот от 10 MГц до 2.5 ГГц и применяются в коммуникационных технологиях и других отраслях. В статье представлено моделирование такого устройства с использованием метода конечных элементов на основе функций Лагранжа второго порядка. Модель позволяет описать изменение отклика устройства с произвольной ориентацией элементарной кристаллографической ячейки. Модель используется для определения резонансной частоты различных устройств. Результаты расчетов МКЭ сравниваются с полученными независимо аналитическими результатами для двух вариантов приложения напряжения. Для того чтобы получить значительное возбуждение устройства, предпочтительно прикладывать электроды в направлении вдоль оси [110] кристалла. Характеристики амплитуд нормального смещения в зависимости от угла поворота между осями кристалла и электродами подтверждают, что сильное возбуждение устройства имеет место для угла поворота около 45°, соответствующего направлению [110]. Обсуждаются результаты расчетов для различных собственных мод волн и Рэлея и Лэмба.

Воронков С.С. «О скорости звука и переходе к турбулентности» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov2 (2007)

Показано, что при числах Рейнольдса, соответствующих переходу к турбулентности, в центре канала и вблизи стенки возникают зоны акустической проводимости, в которых скорость звука выше адиабатного значения. Акустические возмущения, присутствующие в потоке, с большей скоростью распространяются по зонам проводимости, что приводит к возникновению поперечных градиентов давления в канале и возникновению симметричных вихревых структур. Приводятся результаты вычислительного и натурного экспериментов.

Кунчур Милинд «Субъективная оценка слышимости временной нечеткости и рассогласования во времени акустических сигналов» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/kunchur1 (2007)

Несовпадение по времени и временное «размазывание» сигналов в компонентах и кабелях акустической системы являются причиной ухудшения точности воспроизведения звука. Было обнаружено, что слушатели предпочитают более высокую частоту дискретизации (например, 96 кГц), чем 44.1 кГц, применяемую в цифровых компакт дисках, даже если частота Найквиста, равная половине частоты дискретизации, 22 кГц, превосходит предел слышимости тонального сигнала (около 18 кГц). Эти наблюдения указывают на возможность того, что человеческий слух может быть чувствителен к временным ошибкам, которые короче, чем величина, обратная предельной круговой частоте (около 9 мкс). Таким образом, чтобы сохранить точность воспроизведения звука, ширина полосы качественного оборудования для воспроизведения звука должна быть выше, чем предельная частота слышимости тонального сигнала. Представленные в статье экспериментальные данные по оценке слушателями временного рассогласования между сигналами от разнесенных в пространстве излучателей качественно подтверждают такой вывод. Замеченная ошибка. 08.04.2008. В статье автором замечена ошибка в формуле: χ²=(C–T)²/(T/2)+(I–T )²/(T/2) на странице 13, раздел 3 (Results), 5-я строка. Правильная запись формулы: χ²=(C–T/2)²/(T²)+(I–T/2)²/(T/2).

Дежкунов Н.В., Игнатенко П.В., Котухов А.В. «Оптимизация активности кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/kotukhov1 (2007)

Исследовано влияние режима озвучивания на активность акустической кавитации в импульсно модулированном ультразвуковом поле. Активность кавитации оценивалась по интенсивности звуколюминесценции. Показано, что зависимости звуколюминесценции от приложенного к излучателю напряжения от длительности и периода следования импульсов ультразвука имеют вид кривой с максимумом. Такой характер полученных зависимостей обусловлен конкурирующим влиянием двух факторов, связанных с увеличением концентрации кавитационных полостей и их размеров в кавитационной области: с увеличением числа кавитационных событий (коллапсов) в единицу времени, с одной стороны, и с уменьшением эффективности концентрации энергии пузырьками при захлопывании – с другой. Установлено, что максимальная активность кавитации, достигаемая при варьировании интенсивности ультразвука в достаточно широких пределах, растёт при увеличении периода следования импульсов и при уменьшении длительности импульсов ультразвукового поля.

Кута Ф., Тисеранд Э., Швейцер П. «Оптимальный малошумный усилитель для ультразвукового приемника» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/schweitzer1 (2007)

Представлено подробное исследование шума, генерируемого ультразвуковым приемным трактом, выполненное для пьезоэлектрического приемника со стандартными характеристиками и малошумного усилителя с оптимизированными характеристиками. Цель исследования состоит в обеспечении наилучшего соотношения сигнал/шум во всем тракте. Коэффициент шума тракта исследован теоретически. Показано, что коэффициент шума минимальный, если шумовые характеристики малошумного усилителя и сопротивление первого каскада усиления совместно согласованы с внутренним сопротивлением преобразователя. Спроектирован двухкаскадный усилитель, оптимизированный для преобразователя с резонансной частотой между 1 и 10 МГц и внутренним сопротивлением около 390 Ом. В результате измерений получен низкий коэффициент шума (1,46).

Бехнам Хамид, Тажвиди Эльхам «Моделирование звукового поля, создаваемого двумерным преобразователем в однородной среде» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/behnam1 (2007)

Двумерные преобразователи, рассматриваемые в статье, используются при ультразвуковых исследованиях. Целью численного моделирования при проектировании преобразователя является создание подходящей характеристики направленности преобразователя в режиме приема и излучения. Для того чтобы повысить скорость расчетов большинство методов расчета акустических полей использует приближенные решения для дальнего поля. В статье предлагается новый метод расчета, при котором двумерный интеграл Рэлея по поверхности преобразователя без каких-либо приближений преобразуется в одномерное интегральное выражение. Показаны весьма высокие скорость и точность расчетов и в ближнем, и в дальнем поле. Для оценки влияния параметров преобразователя на формируемые им поля результаты моделирования представлены для набора параметров преобразователя. Результаты работы могут быть полезны при внутрисосудистой эхографии, где исследуемые ткани расположены близко к преобразователю, а также для оптимизации при проектировании преобразователя.

Читналах А., Кортиче Д., Жакжуд Х., Нади М. «Импульсный метод для измерения нелинейного параметра ультразвука» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/chitnalah1 (2007)

Импульсный метод для измерения нелинейного параметра ультразвука привлекает внимание научного сообщества, поскольку может использоваться при неразрушающем контроле и медицинских исследованиях. Методика базируется на измерении отраженных гармоник от границы раздела двух сред. Этот метод предлагался ранее для измерения нелинейного параметра ультразвука. Однако разработанная математическая модель была основана на теории плоской волны, не учитывающей дифракционные явления. В статье предлагается аналитическая модель, учитывающая дифракцию. Аналитические выражения получены для основного отраженного сигнала и второй гармоники. В экспериментах используется кольцевой пьезоэлектрический преобразователь и гидрофон. Измеряются гармоники, отраженные от двух границ раздела: спирт/вода и вода/глицерин. Сравнение результатов измерений с расчетами позволяет определить нелинейный параметр. Полученные результаты совпадают со справочными, что подтверждает правомерность модели.

Раджагопалан С., Шарма С., Гхудки В. «Виртуальное оборудование для измерения скорости ультразвука» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/ghodki1 (2007)

Наиболее распространенный и эффективный способ измерения скорости ультразвука – импульсный способ. В данной работе представлена одноимпульсная приемно-излучающая система, использующая обычные компоненты и двунаправленный порт принтера. Программа на языке С управляет генератором импульсов, приемом сигнала и измерением времени распространения. Пакет радиочастотных (2 МГц) импульсов шириной 5 мс генерируется внешним источником. Импульсы усиливаются и посылаются на излучающий преобразователь. Принимаемые импульсы подсчитываются внешним устройством. Результаты считываются через порт принтера и затем используются для определения времени распространения. Скорость ультразвука изображается на мониторе компьютера. Разработанная система проверена путем измерения скорости ультразвука в жидкостях. Обнаружено что полученные результаты хорошо совпадают с известными данным.

Витариус Патрик, Грегори Дон, Корман Валентин, Вилей Джон «Корректировка искажений в линиях передачи акустических сигналов» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/gregory2 (2007)

Линии для передачи давления используются в измерениях при испытаниях ракетных двигателей. Они служат для передачи сигнала из области вблизи сопла, где нельзя установить датчики. Линия искажает сигнал, поэтому сигнал на выходе требует корректировки. Один из методов такой корректировки состоит в применении преобразования Фурье для получения передаточной функции. В статье исследованы возможности метода при использовании в качестве входного сигнала белого шума, развертки по частоте, импульса. Полученные передаточные функции сопоставлены с результатами натурных измерений.

Громов А.Н. «Моделирование процесса измерения уровня жидкости акустическим методом, учитывающим факторы среды» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/gromov1 (2007)

Для измерения уровня веществ в емкостях широко используются ультразвуковые уровнемеры, которые работают по методу акустической локации. Измерение, выполненное таким прибором, содержит методическую погрешность, если среда на пути распространения акустической волны неоднородна. Причем, погрешность измерения невозможно оценить, так как характеристики среды вдоль оси емкости не известны. В статье предложен метод измерения уровня жидкости, построенный на использовании теории решения обратной задачи Штурма–Лиувилля по двум спектрам, который свободен от недостатков локационного способа. Суть его в следующем. Движение акустического возмущения описывается уравнением акустики для плоскослоистой среды, содержащим неизвестные зависимости скорости звука и плотности от вертикальной координаты. По результатам измерения можно получить некоторые свойства решений уравнения и определить неизвестные коэффициенты, найти промежуток, на котором оно порождено, и определить искомый уровень. Безусловное преимущество предложенного метода состоит в том, что многообразие факторов, связанных с характеристиками среды, по которой распространяется волна, учитывается автоматически. Приводятся результаты численного моделирования процесса измерения уровня для метода, основанного на теории решения обратной задачи Штурма–Лиувилля по двум спектрам. Для численного моделирования использован экспоненциальный профиль скорости звука, который относится к числу «решаемых». Наличие аналитических зависимостей позволяет сравнительно просто вычислить исходные данные, которые при натурном моделировании получаются как результат измерения. Показана работоспособность предложенного метода, алгоритмов его реализации и возможность их применения в интеллектуальных приборах, оснащенных микропроцессорным вычислителем.

Будрин С.В. «Применение метода конечных волновых элементов для расчета упругих волн в разветвленных колебательных системах с учетом возможности распространения конечного числа волн в каждой ветви системы» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/budrin1 (2007)

При создании инженерных конструкций подобных рамным разветвленным трубопроводам систем охлаждения, систем вентиляции и кондиционирования возникают проблемы расчета внешнего шума, создаваемого при работе этих установок. Первым шагом решения этой проблемы является расчет распределения уровней вибраций по таким системам. Настоящая работа посвящена разработке алгоритмов расчета распространения упругих волн по таким установкам.

Фуджита Юшифуми, Охта Мицуо «Оценка взаимного воздействия акустического и магнитного полей вблизи монитора» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/fujita2 (2007)

Рассмотрены методологические основы испытаний по количественной оценке взаимозависимого и/или совокупного воздействия на загрязнение среды в помещениях, связанного с использованием высокотехнологичного оборудования. Методика базируется на соотношении пользы от использования оборудования и риска для здоровья в данном месте и в данное время. Эффективность предлагаемого метода подтверждена экспериментами, целью которых было исследование влияние двух факторов, воздействующих на человека вблизи компьютера: звука и магнитного поля. Оценено также положительное действие устройства (Tecno AO), снижающего магнитное поле.

Кирпичников В.Ю., Ляпунов Д.В., Савенко В.В. «Влияние резонансных явлений в корпусе, во внутрикорпусных конструкциях и в воздушном объеме помещения судна на уровни звуковых давлений в окружающей водной среде» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/kirpichnikov1 (2007)

Проанализированы результаты экспериментальных исследований влияния резонансных явлений в корпусе и внутрикорпусных конструкциях крупномасштабного макета судна, а также в воздушном объеме его помещений на уровни звукового давления в окружающей водной среде. Показана необходимость учета этих явлений при разработке мер по уменьшению уровней шумового поля судна от работы виброактивного и шумящего оборудования.

Вангесов В.А. «Искажения магнитной записи, обусловленные старением измерительной магнитной ленты» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/vangesov1 (2007)

Магнитная запись часто используется для регистрации сигналов в натурных условиях. Специальная измерительная аппаратура магнитной записи и измерительные ленты подвергаются порой жестким условиям эксплуатации и хранения. В тоже время уникальность отдельных магнитофильмов требует их длительной сохранности. В работе определены типичные искажения, обусловленные старением измерительных магнитных лент, и их источники при применении различных методов измерительной магнитной записи в судовой акустике. К таким искажениям относятся: уменьшение коэффициента передачи в прямой записи из-за износа рабочего слоя ленты; появление паразитных амплитудной и частотной модуляции сигнала на крайних каналах из-за старт-стопных режимов работы магнитофонов; выпадение сигналов в прямой, ЧМ и цифровой записи из-за адгезионных нарушений в ленте (выкрашивание магнитного порошка). Представлены методики и блок-схема измерительного тракта для оценки качества архивных лент, а также рекомендации, позволяющие снизить выявленные искажения при эксплуатации и хранении лент.

Рехман А., Хан А., Али А. «Волны Рэлея во вращающемся поперечно-изотропном материале» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/khan1 (2007)

Представлено теоретическое рассмотрение волн Рэлея в во вращающемся поперечно-изотропном материале. Рассчитаны скорости в некоторых материалах с вращением и без вращения. Обнаружено, что вращение значительно увеличивает скорость вол Рэлея.

Грушецкий И.В. «Коэффициенты внутренних потерь судовых конструкций и их использование в расчетах звуковой вибрации и шума» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/grushetsky7 (2007)

Представлены результаты измерений коэффициентов внутренних потерь (КВП) разнообразных судовых конструкций. Обнаружено, что КВП конструкций судна отличаются большим разбросом в значительной степени случайного происхождения. На основании данных измерений оценены статистические характеристики КВП как случайной величины. Представлен пример расчета энергетическим методом распространения вибрации по фрагменту судна. При этом применен вероятностный подход, где в качестве исходных данных использованы КВП, генерируемые на основании статистических характеристик, полученных по данным измерений. Результаты расчета демонстрируют вероятный разброс ожидаемой вибрации удаленных от источника судовых конструкций до 7–10 дБ. Тем самым подтверждена целесообразность применения вероятностного подхода и приближенных методов для расчета звуковой вибрации и шума на судах.

Мари Жан Марсиал, Качард Кристиан «Получение и использование данных с выхода ультразвукового сканнера в реальном масштабе времени» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/mari1 (2007)

Разработка современных медицинских ультразвуковых устройств во многом базируется на цифровой обработке высокочастотного сигнала, который генерируется ультразвуковым зондом. К сожалению, многообразие и технологический уровень ультразвуковых исследований с использованием сканнеров предопределяются разработчиком оборудования. Внедрение новых методов исследований в практикующих лабораториях не представляет значимого интереса для компаний-производителей. Это тормозит развитие ультразвуковых медицинских исследований. В статье рассматриваются возможности и преимущества непосредственного получения данных с выхода сканнера и их последующей обработки, выходящие за рамки, определенные производителем сканнера. Такой подход позволяет наилучшим образом использовать возможности ультразвукового преобразователя, освобождая исследователя от необходимости применять методы обработки сигнала, определенные производителем. Представлен общий подход к получению исходного высокочастотного сигнала с цифрового ультразвукового сканнера. В качестве конкретного примера рассмотрен сканнер Kretztechnic 530D, оборудованный объемным зондом. Предложенная обработка данных позволила обнаружить очень тонкий электрод в мягкой ткани, что обычно является непростой задачей.

Ахмад Фаиз «Применение уравнения Крокко-Ванга к решению задачи Бласиуса» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/ahmad1 (2007)

Задача Навье–Стокса для пограничного слоя может быть преобразована методом подобия к задаче Блазиуса, которая описывается обыкновенным нелинейным дифференциальным уравнением третьего порядка. Поскольку решение обыкновенного дифференциального уравнения является более простым, то такое преобразование приводит к упрощению оценки физических параметров пограничного слоя, таких как сопротивление на поверхности и толщина. Крокко и Ванг независимо преобразовали эту задачу к дифференциальному уравнению второго порядка. В статье эта задача решается классическим способом, и решение используется для получения двух последовательностей: возрастающей и убывающей, которые сходятся к неизвестной второй производной. Получены асимптотические выражения для решения.

Вершеньи Георгий «Проблема локализации источника звука при создании интерфейса пользователя компьютера для слепых» Техническая акустика, 7, № 1, http://www.ejta.org/ru/werssnyi2 (2007)

Представлены результаты исследований по определению положения источника звука слепыми с использованием наушников с коррекцией и синтезированием передаточной функции головы. В испытаниях участвовало 40 неподготовленных испытуемых. Исследования выполнены на основе разработанного ранее графического интерфейса пользователя для слепых с целью определения возможностей двумерного виртуального звукового экрана, расположенного напротив слушателя, и воспроизведения звука через наушники. Обнаружено, что среднее пространственное разрешение составляет 7–11° и 15–24° в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно в зависимости от спектра подаваемого звукового сигнала. Для улучшения локализации вертикальном направлении предлагается выполнять дополнительную цифровую обработку сигнала.