Лабутина О.В., Пак С.П., Огородникова Е.А. «Определение пола диктора по характеристикам голоса на фоне шума многоголосия» Сенсорные системы, 38, № 2, с. 54-61 (2024)

Психофозическими методами исследовали особенности опознания пола диктора по характеристикам голоса в условиях действия речеподобной помехи и стимуляции через головные телефоны. Использовали набор речевых сигналов и шум многоголосия из экспериментов в свободном звуковом поле – пространственной сцене (Andreeva et al., 2019). В набор входили 8 двусложных слов, произнесенных 4 дикторами: 2 мужских и 2 женских голоса со средней частотой основного тона 117, 139, 208 и 234 Гц. Шум многоголосия представлял результат микширования всех аудиофайлов (8 слов × 4 диктора). Соотношение сигнал/ шум составляло 1:1, что субъективно соответствовало макимальному уровню зашумления в пространственной сцене (SNR=–14 дБ). В экспериментах участвовали 42 взрослых испытуемых (от 17 до 57 лет). Дополнительно выделяли 3 возрастных подгруппы: 18.6±1.5 лет (n=27); 28±4.1 лет (n=7); 46±5.4 лет (n=8). Все испытуемые обладали нормальным слухом. Результаты исследования и их сравнения с данными указанной работы подтвердили значимость характеристик голоса для слухового анализа сложных пространственных (свободное звуковое поле) и непространственных (головные телефоны) сцен, а также продемонстрировали роль механизмов маскировки и бинаурального восприятия, в частности высокочастотного механизма пространственного слуха. Кроме того, обнаружена зависимость перцептивной оценки гендерных характеристик голоса в шуме от возраста испытуемых и пола дикторов (мужской или женский голос). Результаты имеют практическое значение для организации слухоречевого тренинга, ранней диагностики нарушений помехоустойчивости речевого слуха, а также развития помехоустойчивых систем автоматической верификации дикторов и технологий слухопротезирования.

Медведев И.С., Пак С.П., Огородникова Е.А. «Влияние сенсорно-когнитивных упражнений на показатели восприятия, внимания и памяти у лиц пожилого возраста» Сенсорные системы, 38, № 4, с. 27-37 (2024)

Представлено исследование влияния сенсорно-когнитивных упражнений на показатели восприятия, внимания и памяти у лиц пожилого и старческого возраста. В экспериментальную группу вошли 16 испытуемых-добровольцев пожилого и старческого возраста (средний возраст 73±1.7 лет), не имеющих в анамнезе выраженных возраст-зависимых сенсорных и неврологических проблем (данные опроса). Все испытуемые прошли курс сенсорно-когнитивных упражнений в течение 4-х недель, а также психофизическое тестирование и оценку ресурсов психологического здоровья до начала занятий и после их окончания. Показано достоверное улучшение целевых сенсорно-когнитивных показателей (восприятие, внимание, память) в группе обследования и приведена динамика ряда индивидуально-психологических характеристик (тревожности, иерархии в системе ценностей, жизнестойкости и жизнерадостности). Результаты позволяют сделать вывод о том, что разработанный курс сенсорно-когнитивных упражнений способствует актуализации как потенциала сенсорно-когнитивных процессов, так и ресурсов психологического здоровья пожилых людей. Это свидетельствуют о профилактической важности функционального тренинга в контексте снижения возрастных рисков развития деменции и достижения целей активного долголетия.

Безручко Д.К., Коробов А.И., Агафонов А.А., Одина Н.И. «Клиновые волны в билинейном клине» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 41 (2024)

Представлены результаты моделирования и экспериментальных исследований клиновых волн (КВ) в билинейном (двойном) клине. Образец представляет собой клин, одна из образующих поверхностей которого также является широкоугольным клином. Построены модели треугольного (40 и 60 градусов) и билинейного клина с такими же углами, образованными поверхностями клина. Проводится сравнение АЧХ клиновых волн во всех образцах, полученных методом конечных элементов. Выделены основные моды клиньев, измерены их скорости. Произведен анализ и сравнение областей локализаций клиновых мод в образцах. Визуализация распространения КВ в образце билинейного клина выполняется методом сканирующей лазерной виброметрии. Проводится сравнение полученных результатов моделирования и эксперимента. Ключевые слова: клиновые волны, билинейный клин, моделирование, эксперимент

Михалев Е.С., Кокшайский А.И., Одина Н.И., Коробов А.И., Ширгина Н.В. «Экспериментальное исследование нелинейных упругих свойств фотополимера» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 77 (2024)

Фотополимерные материалы отличаются от других полимерных материалов тем, что их структура способна меняться под воздействием света. Это происходит благодаря наличию в составе фоточувствительных молекул, которые реагируют на определенные длины волн света, инициируя химические реакции полимеризации. Этот процесс позволяет фотополимерам быть использованными в различных областях, таких как трехмерная печать, производство микросхем и медицина, где требуется точное и контролируемое формирование деталей. Ранее акустическими методами были исследованы зависимости коэффициента затухания и фазовой скорости от частоты, а также влияние параметров печати на механические свойства фотополимеров. Целью настоящей работы было экспериментальное исследование линейных и нелинейных упругих модулей образца фотополимера (марки anycubic basic), приготовленного методом 3D печати. Печать образца была осуществлена на 3d-принтере anycubic photon mono по технологии SLA-LCD из белой смолы anycubic basic с длиной волны полимеризации 405 нм. Измерения проводились методом Терстона–Браггера. Скорость распространения продольных и сдвиговых упругих волн в образце, измеренная эхо-импульсным методом в трех направлениях вдоль осей: X, Y, Z, оказалась в пределах погрешности эксперимента одинаковой, что позволило применить приближение изотропного твердого тела. Были определены все независимые компоненты тензора упругости второго и третьего порядка исследуемого образца.

Турчин П.П., Турчин В.И., Бурков С.И., Чулкова М.Ю., Одинцов М.Б. «Температурные зависимости скоростей акустических волн в монокристаллах YAL₃(BO₃)₄» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 67 (2024)

Эхо-импульсным ультразвуковым методом исследованы температурные зависимости соростей объемных акустических волн в монокристаллах иттриевого алюмобората YAl₃(BO₃)₄ немагнитного представителя семейства тригональных редкоземельных оксиборатов RMe₃(BO₃)₄ (где R=Y, La-Lu; M=Fe, Al, Cr, Ga, Sc). Для отдельных акустических мод получены положительные значения температурных коэффициентов скорости.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Николаенко Ю.М., Дьяченко Т.А., Бурховецкий В.В., Корнеевец А.С. «Зарождение кластеризованной структуры пленок La_0.7Sr_0.3MnO_3–x в магнетронной плазме: влияние электрических полей и ионного звука на левитацию частиц и "замороженные" колебания параметров пленок» Физика твердого тела, 67, № 1, с. 90-104 (2025)

Исследовано влияние формирующихся в магнетронной плазме разноразмерных кластеров (D=50–400 Å) на структуру и свойства 36 образцов пленок La_0.7Sr_0.3MnO_3–x, осажденных на стекло вдоль потока частиц. В результате сопоставления "замороженных" колебаний параметров пленок с реальными ионно-звуковыми колебаниями в плазме восстановлен сценарий ее кластеризации, невозможной без левитации частиц. Предложено феноменологическое описание этого явления. Показано, что при расстояниях от мишени L≤2.15 cm кластеризация потока лимитируется левитацией атомных кластеров в результате равновесия между силой тяжести, давлением ионного звука и силой взаимодействия заряженных частиц с электрическими полями; вклад ионного звука в левитацию частиц здесь не превышает 12%. При отсутствии электрического поля (L≥2.45 cm) левитация зависит только от увлечения частиц ионно-звуковыми колебаниями. Результаты расчета критических размеров левитирующих атомных группировок согласуются с экспериментом. Изучено влияние изменений в зарядовом состоянии ионов марганца вдоль потока частиц на формирование кластерной структуры пленок. В интервале 2.15<L<2.45 cm, где вдвое уменьшается размер кластеров, качественно меняется связь электрических свойств пленок с их структурой. Для кластеров с размерами, меньшими дебаевского радиуса экранирования (l_D=175±30 Å), наблюдающиеся в образцах размерные эффекты согласуются с моделью локализации электронных состояний, предложенной Лифшицем. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока, левитация частиц, ионно-звуковая волна, аморфные пленки La_0.7Sr_0.3MnO₃.

Олейников М.И., Широбоков В.В., Додонов С.Н., Шуйгина Н.В. «Разработка отечественного астрофотометрического каталога звезд всего неба в интересах обеспечения оптико-электронных информационных систем» Труды Института прикладной астрономии РАН № 71, с. 40-45 (2024)

Рассмотрены вопросы, связанные с созданием отечественного астрофотометрического каталога звезд всего неба, который необходим для решения задач астроориентации, астронавигации, а также определения блеска естественных и техногенных объектов, находящихся в околоземном космическом пространстве. Современные каталоги звезд должны содержать максимально полную и точную информацию о фотометрических характеристиках звезд, их координатах, а также об их собственных движениях. Астрометрические каталоги периода до GAIA существенно зависели от точности определения ошибок собственных движений звёзд, что приводило к «старению» каталогов и затрудняло их использование в системах астроориентации и астронавигации. Приведен краткий обзор современных каталогов с целью выявления проблем использования существующих астрометрических и фотометрических каталогов звезд. Анализ показал, что основные фотометрические каталоги звезд неоднородны (для разных зон использованы разные телескопы, детекторы и фильтры), страдают от неполноты, требуют сложных пересчетов звездных величин из одной фотометрической системы в другую. Рассмотрены вопросы по созданию и поддержанию отечественного фотометрического и астрометрического каталога звезд всего неба в интересах обеспечения оптико-электронных информационных систем. Определены основные его потребители в части использования данных каталога информационными оптико-электронными системами различного назначения. Определены требования, предъявляемые к таким каталогам, как в части полноты фотометрических данных, так и в части астрометрических данных. Выявлена необходимость создания централизованной системы поддержания такого каталога и доведения до любых заинтересованных потребителей требуемой координатной и фотометрической информации в части фоновой звёздной обстановки, в том числе в ближнем ИК-диапазоне. Сформулированы предложения в направлении работ по созданию сети широкоугольных телескопов, необходимых для поддержки отечественного фотометрического и астрометрического каталога звезд всего неба.

Ладонкина М.Е., Остапенко В.В., Тишкин В.Ф., Хандеева Н.А. «О точности разрывного метода Галеркина внутри центрированных волн разрежения и в областях их влияния» Математическое моделирование, 37, № 1, с. 113-130 (2025)

Исследована точность двух схем разрывного метода Галеркина с кусочно-линейными решениями при расчете специальной задачи Коши для уравнений мелкой воды с разрывными начальными данными, точное решение которой содержит центрированную волну разрежения и не содержит ударную волну. Показано, что внутри центрированной волны разрежения и в области ее влияния решения обеих схем с различными порядками сходятся к разным инвариантам точного решения. Это приводит к снижению точности этих схем при вычислении вектора базисных переменных рассматриваемой задачи Коши.

Ерофеев А.В., Острейко О.В., Шаракшанэ А.С., Грановский Н.В., Спирин Д.В., Мансфельд А.Д., Аносов А.А. «Исследование возможности контроля локальной гипертермии лазерного нагрева на фантоме ткани головного мозга человека методами пассивной акустической термометрии и инфракрасной термографии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 57 (2024)

Проведены эксперименты с локальным лазерным нагревом модельных объектов на основе фантома ткани головного мозга человека. Локальная гипертермия позволяет достигать циторедукции опухолевой ткани. При этой медицинской процедуре важно точно локализовать область нагрева, а также контролировать размеры и температуру нагреваемой опухолевой ткани. Локальный нагрев проводился хирургическим лазером (IPG Photonics, Фрязино) на длинах волн 0.97 и 1.56 мкм с мощностью 2 Вт. Были получены данные о закономерностях распределения температуры в фантоме ткани головного мозга человека в зависимости от времени и локализации его нагрева. Результаты обработки данных, полученных при совместном использования методов пассивной акустической термометрии (ПАТ) и инфракрасной термографии (ИКТ) для объективного контроля глубинной и поверхностной температур фантома ткани головного мозга человека хорошо согласуются, что позволяет точнее определять параметры ослабления теплового воздействия локального нагрева на клетки опухоли головного мозга человека. С помощью ИК-термометрии определили, как меняются во времени размеры областей циторедукции, в которых температура превышает 45 и 60°С. Также было показано, что при глубине источника нагрева 2 см ПАТ сразу регистрирует увеличение глубинной температуры, в то время как ИКТ показывает начало нагрева только через 1.5 минуты после включения источника (видимо, через время достижения тепла до поверхности фантома). Таким образом, совместное использование ПАТ и ИКТ дает возможность более эффективно оценивать тепловое состояние тканей головного мозга человека.

Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Денисов С.Л., Яковец М.А. «Особенности акустических характеристик щелевых ЗПК» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024)

Работа посвящена исследованию акустических характеристик, так называемых, щелевых звукопоглощающих конструкций (ЗПК), которые состоят из лицевой панели, перфорированной щелевыми отверстиями, густой сетки и сотоблока с относительно небольшим размером грани ячейки. Проводились измерения импеданса щелевых ЗПК с помощью интерферометра нормального падения и на установке “Интерферометр с потоком” в зависимости от воздухопроницаемости сетки и скорости скользящего потока, а также при наличии и отсутствии дренажа в сотоблоке. Показано, что щелевые ЗПК реализуют большое значение реальной части импеданса в широкой полосе частот, которое, тем больше, чем меньше воздухопродуваемость сетки, в то время как мнимая часть импеданса в большей мере определяется высотой сотоблока. Показано, что фактически отсутствует зависимость импеданса щелевых ЗПК от уровня звукового давления на лицевой панели. Показано, что до частоты 4 кГц импеданс щелевых ЗПК не зависит от наличия дренажных отверстий в сотоблоке, размер которых характерен для ЗПК, устанавливаемых на современных авиадвигателях, и дано объяснение этого эффекта. Показано, что импеданс щелевых ЗПК достаточно сильно зависит от скорости скользящего потока. В целом, исследования показали, что щелевые ЗПК обеспечивают в широком диапазоне частот значения импеданса близкие к оптимальным значениям для облицовки стенок канала воздухозаборника авиадвигателя с высокой степенью двухконтурности.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Особенности распространения звука в неоднородных каналах с потоком: сравнение аналитического и численного решений» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024)

Для настройки параметров звукопоглощающих конструкций (ЗПК), устанавливаемых в авиационных двигателях, на максимальное снижение шума на местности, необходимо проводить расчеты распространения тысяч звуковых мод в неоднородных облицованных каналах силовых установок. При этом в силу ограниченности современных вычислительных возможностей затруднительно провести полный цикл расчетов, необходимых для решения оптимизационной задачи по подбору параметров ЗПК, с помощью только численных методов. Именно поэтому сохраняется необходимость использования математических моделей, основанных на аналитических решениях задачи распространении звука в неоднородных облицованных каналах с потоком. В настоящей работе проведено сравнение аналитического решения, основанного на использовании адиабатического инварианта, реализующегося в главном члене асимптотического разложения по малому параметру, описывающему неоднородность канала, с решением, полученным с использованием численного метода конечных элементов (МКЭ). Показано, что исследуемая аналитическая модель при тех параметрах, при которых проводились расчеты, не описывает звуковое поле в канале в полной мере. В частности, в исследованном аналитическом решении не учитываются эффекты отражения звука в зонах относительно сильной неоднородности геометрии канала, но имеющие место в численном решении задачи. В целом, результаты проведенных исследований показывают необходимость разработки принципиально новых аналитического подходов для решения задач о распространении звука в неоднородных каналах с потоком.

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А., Титарев В.А., Денисов С.Л., Акиньшин Р.В. «О механизме боковой асимметрии излучения шума воздушного винта, установленного вблизи крыла» Акустический журнал, 70, № 5, с. 692-709 (2024)

Изучается эффект боковой асимметрии диаграммы направленности излучения воздушного винта, установленного вблизи крыла. В рамках упрощенной теоретической модели шума нагрузки винта и его экранирования полуплоскостью, а также с помощью численного моделирования взаимодействия винта с плоской конечной пластиной показано, что при близком расположении винта и рассеивающей поверхности проявляется существенная боковая асимметрия излучения тонального шума винта в дальнем поле. Механизм данного эффекта, сопровождающего симметричную звуковую направленность самого винта и симметрию рассеивателя (крыла), связан со сфазированным суммированием звукового поля, излучаемого непосредственно винтом, и вторичного звукового поля, генерируемого на поверхности крыла из-за рассеяния возмущений (преимущественно – гидродинамических), создаваемых винтом на передней кромке крыла. Таким образом, проведенное исследование продемонстрировало, что наличие боковой асимметрии диаграммы направленности излучения шума, присущее винтовым самолетам, является следствием взаимодействия винтов и близкорасположенных крыльев.

Мельник Г.Э., Ощепков И.А. «О точности определения скоростей движения геодезических пунктов» Труды Института прикладной астрономии РАН № 69, с. 26-38 (2024)

Целью настоящего исследования является изучение точности определения скоростей перемещения геодезических пунктов на земной поверхности с учетом тектонических процессов. Этот аспект особенно важен, поскольку постоянные смещения, вызванные тектонической активностью, могут быть определены либо с помощью повторных геодезических наблюдений, либо через моделирование движения тектонических плит. Отмечается, что каждый из этих подходов имеет свои преимущества и недостатки, но основное внимание уделяется оценке точности определения скоростей, поскольку параметры движения пунктов являются важным элементом в современных системах координат. Методологическую основу исследования составляют данные, полученные с постояннодействующих пунктов ГНСС. Эти данные предоставляют обширную картину движения геодезических пунктов и являются незаменимыми при изучении тектонической активности. Исследование включает в себя анализ и сравнение скоростей, полученных из временных рядов геоцентрических координат, со скоростями, полученными из моделей движения тектонических плит. В результате данного исследования выявлено, что, хотя в целом модели движения тектонических плит дают сходные результаты, каждая из них обладает своими особенностями. Было замечено, что наибольшие погрешности связаны с зонами соприкосновения плит, где происходят значительные деформации земной поверхности. Эти выводы существенно влияют на понимание процессов, происходящих в земной коре, и на подходы к созданию и усовершенствованию систем координат.