声学学报最新期刊目录
基于相位迁移法的便携式骨超声成像仪————作者：韩帅;谢林儒;吕承睿;李博艺;李颖;刘成成;他得安;
摘要：骨组织中超声传播衰减大、声速不均匀、波形畸变等问题，导致现有超声设备进行骨骼测量存在信号弱、成像不准确，不能准确评价骨骼结构及厚度等，为此开发了一款适用于骨骼评价的便携式超声成像仪。基于可编程逻辑硬件(FPGA)设计了64通道骨超声成像仪。通过反击式升压、稳压方法提高仪器的发射电压，使用多级程控放大电路提高各通道接收信号的增益。骨超声成像仪主体电路尺寸约90 mm(长)×55 mm(宽)×30 m...
基于扩散梯度指导的在线生成式语音增强————作者：李晨达;钱彦旻;
摘要：提出了一种基于扩散梯度指导的生成式语音增强方法， 该方法可有效解决扩散模型用于语音增强任务时多步推理导致的计算复杂度过高的问题。利用判别式模型快速估计扩散模型推理过程中需要的数据梯度， 避免神经网络的复杂运算， 使扩散模型可以用于实时语音增强。实验结果表明， 所提方法不但可以降低计算开销， 构建延时50 ms的在线生成式语音增强模型， 同时可以改善增强语音的质量。此外， 通过语音识别模型提供的数据...
南海北部台风过程的深海次声频噪声特性————作者：谢志敏;文洪涛;阮海林;陈晟;周鸿涛;杨燕明;许德伟;
摘要：海洋次声频信息在水声目标探测、海洋声层析等方面具有广阔的应用前景。利用声学潜标于北京时间2012年8月6日17时至8月27日1时在南海北部深海海盆测量的海洋噪声数据，研究了南海北部台风过程的深海次声频噪声特性。研究结果表明：10～20 Hz的次声频噪声大小主要分布在82～100 dB范围，受航船噪声影响，噪声与风速相关性差；南海北部无台风时次声频噪声会周期性的增大和减小，起伏周期约为M4...
基于波导不变量的管道内声源定位方法————作者：余越祺;高大治;陈卓;王振南;李玉征;
摘要：针对圆形管道内声源定位问题，分析了圆形管道内声场干涉结构与浅海声场干涉结构的相似及不同之处，提出了管道声场波导不变量，并基于此提出了一种管道内声源定位方法。该方法通过提取相应频段时-频域干涉结构的斜率实现对管道内宽带声源测距定位，仅需单一接收器即可实现准确的距离估计。数值仿真结果在信噪比高于4 dB时误差在2.5%以内，管道实验结果误差在4%以内。实验和仿真结果验证了所提方法的有效性，并且该方法还...
基于球形传声器阵列的双耳早期反射重构————作者：周运佳;易婧如;李天佑;林志斌;
摘要：为了有效降低双耳房间脉冲响应的测量和存储成本， 且提高其在动态双耳合成中的实时调用效率， 提出一种基于球形传声器阵列在房间内多个离散位置测量的空间房间脉冲响应来重构房间一定范围内6个自由度(包含3个平动自由度和3个转动自由度)双耳早期反射的方法。在将房间内早期声场抽象为等效声源簇和滤波器系数以重构房间早期脉冲响应的模型基础上， 此方法引入等效声源簇的头相关传递函数， 以重建来自不同方向的反射声到达...
持续变化的北极环境及极地声学研究新进展————作者：黄海宁;殷敬伟;杨燕明;刘崇磊;韩笑;张扬帆;文洪涛;朱广平;
摘要：在全球变暖的大趋势下,北极海域气候环境和海洋环境持续变化,主要表现为海冰体量逐渐变少、夏季开阔海域面积逐渐扩大、多年冰持续减少、冰边缘区水文分层更加复杂等。在其影响下,北极海域水声环境也在发生持续的变化。论文从新时期北极海域的海冰、水文和海底等波导环境特性出发,综述了北极海域声传播特性、冰下噪声特性、冰区混响特性等方面的最新研究成果;并结合国内外开展的北极声学观测试验,重点介绍了水声环境效应综合观...
非对称耦合条件下冰层导波的泄漏衰减特性————作者：潘煜;陈晟;文洪涛;周鸿涛;杨燕明;
摘要：基于弹性波理论推导了气–冰–水非对称耦合条件下的海冰中冰层导波的频散方程,对典型冰声参数下的冰层导波频散方程进行了求解,构建了冰层导波传播的二维有限元仿真模型。通过理论计算与有限元仿真,探究了海冰中冰层导波的泄漏衰减特性,讨论了影响冰层导波泄漏衰减大小的因素。研究结果表明:海冰中绝大部分冰层导波的相速度值越接近纵波波速、横波波速和表面波波速时,导波的能量越集中于冰层内部和气–冰界面处,不易向水中泄...
海冰声波导斜入射波场快速预报方法————作者：高家辉;张宇翔;马丁一;谢志南;
摘要：为提高海冰中声波传播特性的计算效率,提出了一种针对冰下声信源指向性激发的半解析解冰声导波波场预报方法。首先,利用一维有限元算法对水中声源激励下的冰中应变场进行时域推演,并考虑流固耦合界面上的声能量转换效应。随后,结合海冰声波导泄漏模态的频散特性,以解析方式推导不同传播距离与深度处的模态弹性导波位移时程,实现海冰中波场的快速预报。与其他数值方法的对比结果表明,该方法在低频、相同模型条件下的计算速度提...
北极冰层覆盖下气枪声源双基地混响平均强度————作者：张祚祥;吴金荣;朱嘉慧;侯倩男;张扬帆;
摘要：为提高极地冰区有源声呐探测性能,研究了北极冰层覆盖下的双基地混响平均强度衰减特性。首先将冰层建模为具有粗糙下界面的弹性介质,数值计算了海水–弹性冰层粗糙界面的相干反射系数、散射强度,并利用经验散射函数描述海底散射特性,结合椭圆环状划分方法确定双基地混响散射区域,建立了冰层覆盖下的双基地海洋混响模型。研究结果表明:在掠射角0°～70°范围内,冰下散射强度明显高于平均风速为5 m/s时的海面散射强度;...
声速扰动的B样条与自回归滑动平均联合修正方法————作者：张佳丽;赵爽;王振杰;
摘要：针对现有海底大地测量定位声速误差参数化模型未考虑声速扰动时间相关性的问题,提出了一种声速扰动的B样条与自回归滑动平均联合修正新方法。首先,利用二次多项式和三次B样条模型对扰动声速结构进行初步修正;其次,考虑时间相关变化,基于自回归滑动平均模型进行声速误差处理;最后,利用南海3000 m海试数据进行验证。结果表明,与二次多项式、三次B样条声速修正相比,施加自回归滑动平均模型声速逐次修正的时间观测值残...
极区潜标锚系噪声检测抑制及噪声谱级年度统计分析————作者：张薇;刘崇磊;林丽娜;张晓伟;张扬帆;尹力;黄海宁;
摘要：极区海域声学环境以包含大量高强度瞬态冰噪声事件为显著特征,被动声学监测系统中的锚系噪声与冰源噪声的混淆问题影响数据可靠性,为此提出了一种针对锚系噪声的协同检测与抑制方法。首先建立基于K均值聚类与主成分分析的检测模型,通过谱级特征提取实现噪声检测;进而开发改进中值滤波的谐波分离算法,结合自适应分离因子与时频域软掩膜动态重建机制进行干扰抑制。实验结果表明,该方法能有效抑制典型锚系噪声频段平均谱级约10...
《北极水声学与信号处理》————作者：李启虎;
摘要：<正>北极海域具有重要的航道、资源及军事价值,随着全球变暖造成的北极海冰不断融化,北极相关学科尤其是北极水声学的研究尤为得到关注。2014年美国海军研究实验室,将北极声学与浅海声学、深海声学并列为3大水声学研究计划。与温带海洋相比,北极海域的水声环境较为特殊。独特的地理位置和寒冷的气候条件,使得北极海域存在常年覆盖的海冰（多年冰）或者季节性变化的海冰（当年冰）。在海冰和海水分层影响下,...
《声学学报》《Chinese Journal of Acoustics》简介
摘要：<正>一、声学学报(中、英文版)两刊,是中国科学院声学研究所主办,中国声学学会、声学学报编辑委员会编辑出版的学术性刊物,刊载具有创造性的声学研究论文、实验性论文和重要应用性论文(包括实验工作、理论和应用研究、仪器研制),评述性论文以编委会约定者为限。二、来稿须知(1)交稿时做到清稿、定稿;(2)要求内容正确,层次分明,文字简练,并正确使用标点符号;(3)名词、术语、符号、单位等一律使用...
深海声学及水下声源定位研究进展————作者：吴双林;秦继兴;戚聿波;李整林;
摘要：从近岸向远洋、从浅水向深海扩展是新时代海洋科学发展的新趋势,海洋声学的研究也逐步由浅入深,走向深海大洋。特别是近年来,随着深海声学实验设备和技术的发展,获得了大量的深海实验数据,推动深海声学基础理论方面取得了一系列研究进展,为水声装备的设计与研发奠定了基础。文章梳理了国内外的深海声学相关学术成果,从模型建立到规律认知,归纳了深海声传播、海洋环境噪声和深海混响的研究进展,并总结了当前主要的深海水下声...
利用距离–频率干涉结构提高深海影区声场的水平纵向相关————作者：季桂花;任云;吴清天;张振洲;梁恒;姜子衿;
摘要：深海影区声场的水平纵向相关性迅速减弱,导致水平阵列在此区域的探测性能受到极大限制。为此,基于距离–频率干涉结构对深海影区中不同纵向间隔的声场进行频移补偿,以提高影区声场的水平纵向相关性。首先基于某次深海实验的水文环境,对深海影区内的距离–频率干涉结构和水平纵向相关进行了仿真分析,采用等效波导不变量对水平阵列不同纵向间隔处的接收声场进行频移补偿,提高了影区声场的水平纵向相关性。然后分析了深海实验中第...
利用回波空时多径特征的深海影区目标检测————作者：蓝舒尧;李宇;张春华;迟骋;陈春辉;
摘要：使用海底反弹模式探测深海影区时,信号受海底反射损失影响导致信噪比下降,为目标检测带来极大困难。因此结合深海影区声传播规律建立信号模型,分析了信号在影区信道下的多径结构特征,并利用其单波束多径结构特点和空域波束分裂特性,依据广义似然比检验原理设计了适用于影区目标检测的检测器。仿真结果和实测数据处理结果均表明,所提检测器相较于传统的匹配滤波检测器,通过对影区信号回波多径结构特征的提取与利用,检测性能提...
冰下声信道与脉冲噪声的多任务稀疏贝叶斯学习联合估计方法————作者：梁耀坤;余华;李仲源;季飞;陈焱琨;
摘要：针对极地环境水声信道中的冰致脉冲噪声,提出了一种多任务联合估计信道与脉冲噪声的算法,以提高时变信道下的稀疏恢复性能。将接收数据块划分为子块,利用子块信道之间的时间相关性设计算法,在多任务稀疏贝叶斯学习信道估计模型中进一步考虑脉冲噪声,通过变分贝叶斯方法推导出信道与脉冲噪声联合估计的迭代算法。该算法还针对数据子块之间信道消息传递的加权因子设计了一种自适应方案,对其中的关键权重因子进行了优化,进一步改...
深海可靠声路径下基于变分贝叶斯推断的水声信道估计————作者：李伟哲;韩笑;魏笠;殷敬伟;
摘要：在深海可靠声路径(RAP)区域,水声信道呈现明显的长时延、分簇稀疏特性。针对RAP信道的上述特性,在Turbo迭代均衡的框架下开发了一种基于向量近似消息传递(VAMP)和变分贝叶斯推断(VBI)的信道估计方法。首先,将RAP信道建模为不同簇子信道的串联,利用VBI迭代估计每一簇子信道;然后,针对VBI计算复杂度较高的问题,将VAMP嵌入VBI框架,在低复杂度下估计各簇信道后验分布;最后,针对反射声...
深海声信道不确定性量化方法研究————作者：庞杰;高博;高大治;
摘要：提出了一种基于特征值分布与概率距离的深海声信道不确定性量化方法,通过接收信号的互谱密度矩阵,分类量化模型不确定性和信道不确定性。模型不确定性可衡量海上实测声场与仿真声场计算结果之间的差异,而信道不确定性则描述了深海声信道实测结果与理论上的完全随机信道的差异。采用Jensen-Shannon散度和Wasserstein距离作为主要度量工具,结合随机矩阵理论分析深海信道的特征值分布。仿真结果表明,模型...
利用共轭相位差信息的正交频分复用水声通信载波频偏估计————作者：姚俊辉;邱逸凡;童峰;周跃海;陈东升;
摘要：正交频分复用(OFDM)水声通信速率高、实现方便,但对多普勒频移较为敏感,精准的多普勒估计和补偿是保证多普勒效应存在时通信性能的关键。针对时变多普勒效应下传统估计方法准确度不足、复杂度高的问题,提出了一种利用共轭相位差信息的低复杂度水声OFDM载波频偏估计算法。首先,推导连续时间轴上相邻符号间的载波相位差与载波频偏的近似关系式;然后,基于时频差分OFDM系统相邻子载波相位共轭的特性消除关系式中的未...
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