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声学论文

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声学论文范文第1篇

一、和声学

“和声学”对于了解和学习音乐的人来说,并不是一个陌生的字眼儿。从学习音乐的那一刻,可以说我们就和“和声学”发生了或多或少的联系。初学音乐时,我们并没有专门学习“和声学”这一门学科,因为对于初学者来说它具有一定的难度。但是,这并不代表我们没有接触到“和声学”这一学科的内容,比如:基础乐理中的音程、和弦、调式等;钢琴中谱中柱式和分解和弦、和弦进行等;声乐中的合唱与伴奏等等。只是我们没有把“和声学”这个词单独提出来而已。然而,当我们有了一定的音乐基础后,突然学习“和声学”这一门学科,猛然有种陌生感和距离感。其实不然,它只是作为了“一门学科”提出来而已。如果我们把和声学的知识放在我们的声乐、钢琴、伴奏等表演性、技巧性学科中来,它并不陌生和苦涩,而是服务于这些技能的。对于这些“所谓的纯技能”而言,可以说它是一门重要理论性学科。

然而,说它是一门理论性学科只是相对而言,当我们深入到“和声学”这一学科中,发现简单的“理论”二字概括不了整门学科本文由收集整理的,它不仅仅是读读背背的事儿,它还需要方法、技能。比如:举一个“为旋律配和声”简单的例子,每个人配出来的结果在和声进行允许的情况下都是正确的,但是从钢琴上视奏一遍,每一个结果在听觉上给人的感觉却有所不同。所以,针对学科本身而言,它又是一门技术性学科。

说了这么多,那么什么是“和声学”呢?“和声学”的定义有广义和狭义之分。广义上认为,和声学是研究一切和声及其相关内容的一门学科。狭义上主要指功能和声,即在多声部音乐中,研究和弦的纵向和横向关系的学科。狭义上的和声学也是我们认为的一般意义上的和声学,其中“和声风格分析”中的“和声(学)”就是狭义上的和声学。

二、和声风格

当“和声”与“风格”放在一起时,“风格”即成了和声研究的目的。“风格”属于美学范畴,一般认为,风格是指文学创作中表现出来的一种带有综合性的总体特点。

在理解“和声风格”之前,我们先举一个大家皆知的文学上的例子:宋朝苏轼写的《念奴娇•赤壁怀古》以气吞山河的气势,被尊为豪放派的代表;宋朝第一个大量创作慢词的柳永写的《雨霖铃》,被尊为婉约派的代表。豪放的苏词与婉约的柳词的不同特色,这特色就是风格。因此可以说,和声风格就是作曲家在创作中所表现出来的和声特点和鲜明的个性。小到作曲家的和声风格,大到各个时代的和声风格等都是有所不同的。

那么是什么原因造成了和声风格的差异呢?创作风格的形成有着客观和主观的因素。从客观方面来说,风格的差异要受到时代风尚、时代精神的影响,要受到民族传统、欣赏者要求的影响,也要受到外来作品的影响等等;从

主观方面来说,作曲家的和声技术、性格特点、生活经历、知识修养等,都是形成风格的重要因素。

三、两者的辩证关系

通过以上对“和声学”和“和声风格”的分析,在此笔者认为:和声学是和声风格的技术基础,和声风格是和声学的理论延伸。

为什么说“和声学”是“和声风格”的技术基础呢?我们知道影响“和声风格”的因素很多,而在众多的因素中,和声材料、和声技法就成了诸多因素中的主要因素,并且起到了关键作用。例如,从古典时期以三和弦为主的和声语汇,发展到后期浪漫派却多以九和弦为主的和声语汇,和弦的选用给色彩的变化起到了关键作用。再如,在浪漫派作品中所多见的半音线条的横向进行,不但影响了和弦纵向结构的稳定,最终有可能影响到和声的功能联系的变化等。所以让一个没有接触过和声学的人去分析和声风格恐怕是不可能的。

那么如何理解“和声风格”是“和声学”的理论延伸呢?首先,我们看一下“和声风格”四个字,简单的“和声”加上了“风格”二字,意义就不同了,“和声”(狭义上)只是一种技术手段,而“和声风格”所涉及的面却广泛多了。因为进行和声风格分析时,要注意它的客观因素和主观因素。

客观方面,一要研究作曲家生活的时代背景,所以它和“历史学(音乐史学)”有关,比如:分析十九世纪下半叶、二十世纪初的民族乐派以及后期浪漫派作曲家的作品时,分析者一定要注意尽量排除原有习惯性功能性思维在主观上造成的思维定势,排除某些理论“框框”的误导,一切从作品的实际出发,分析作品和声语汇及手法的内在联系;二要研究作曲家生活的地域背景,所以和“地理学”有关,比如:不同地域形成的不同音乐风格;三要研究作品创作时代的美学思潮以及当时人们(欣赏者或接受者)的接受情况,所以和“美学”以及“接受美学”有关,比如:十九世纪上半叶,浪漫主义美学思潮盛行等等客观因素。

声学论文范文第2篇

英文名称:Acoustics and Electronics Engineering

主管单位:中国船舶重工集团公司

主办单位:中国船舶重工集团公司第七一五研究所

出版周期:季刊

出版地址:浙江省杭州市

种:中文

本:大16开

国际刊号:

国内刊号:33-1099/TN

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1986

期刊收录:

核心期刊:

期刊荣誉:

联系方式

期刊简介

《声学与电子工程》(季刊)创刊于1984年,由中国船舶重工集团公司第七一五研究院主办。是我国声学领域有关声学电子技术的综合性科技刊物。其宗旨在于扩大声学电子工程方面的学术交流,传播科技信息,为提高声学电子技术水平、发展国民经济服务,为国防现代化和科学技术现代化服务。

声学论文范文第3篇

关键词:声线追踪法; 虚声源法;声线束追踪法;有限元法

准确地预测房间的音质效果一直是建筑声学研究者追求的理想,谁不想在设计音乐厅图纸时就能听到她的声音效果呢?一百多年来,人们逐渐发现了一些物理指标,并揭示了它们与房间主观音质的关系,包括混响时间RT60、早期衰减时间EDT、脉冲声响应、清晰度指数等等。音质参量预估是室内声学设计的关键。目前,人们采用经典公式、缩尺比例模型、计算机模拟来预测这些参数。

室内声学的复杂性源于声音的波动性,任何一种模拟方法目前都不能获得绝对真实的结果。本文在参考研究国外计算机音质模拟文献的基础上,对室内声学的主要模拟方法进行汇编和总结,以便深入地了解计算机辅助建筑声学设计的基本原理、适用性和局限性。

1、比例缩尺模型模拟和计算机声场模拟

自塞宾时代起,比例缩尺模型就在室内声学中获得应用,但模型比较简单,无法得到定量结果。20世纪60年代,模拟理论、测试技术等逐渐发展完善,进行大量研究和实践后,比例模型在客观指标的测量方面已经基本达到了实用化。现在,声源、麦克风、模拟声学材料已经可以和实物对应,仪器的频带也扩展了,在模拟混响时间、声压级分布、脉冲响应等常用指标已经达到实用的精度。

比例模型的原理是相似性原理,根据库特鲁夫的推导,对于1:10的模型来讲,房间尺度缩小10倍后,如果波长同样缩短10倍,即频率提高10倍时,若模型界面上的吸声系数与实际相同,那么对应位置的声压级参量不变,时间参量缩短10倍。如10倍频率的混响时间为实际频率混响时间的1/10。然而,很难依靠物理的手段完全满足相似性的要求。空气吸收、表面吸收相似性的处理是保证模拟测量精度的关键。比例模型是现阶段所知唯一能够较好模拟室内声场波动特性的实用方法,可是由于模型制作成本较高、需要利用充氮气或干燥空气法降低高频空气吸收、模拟材料吸声特性难于控制的因素,这种方法存在很大的局限性。

随着软件技术的发展,使用计算机进行声场的模拟研究成为现实。从数学的观点来看,声音的传播由波动方程,即由Helmholtz 方程所描述。理论上,从声源到接收点的声脉冲响应可以通过求解波动方程来获得。但是,当室内几何结构和界面声学属性非常复杂时,人们根本无法获得精确的方程形式和边界条件,也不能得到有价值的解析解。如果对方程进行简化处理,所得到的结果极不精确,不能实用,完全利用波动方程通过计算机求解室内声场是不可行的。实用角度讲,使用几何声学的声线追踪法和镜像虚声源法,通过计算机程序可以获得具有一定参考程度的房间声学参数。但由于忽略了声音的波动特性,处理高频声和近次反射声效果较好,模拟声场全部信息尚有很大不足。近年来,使用基于有限元理论的方法模拟声音的高阶波动特性,在低频模拟上获得了一些进展。

2、几何声学模拟方法

几何声学模拟方法借鉴几何光学理论,假设声音沿直线传播,并忽略其波动特性,通过计算声音传播中能量的变化及反射到达的区域进行声场模拟。由于模拟精度不高,而且高阶反射和衍射的计算量巨大,因此,大多数情况是使用几何方法计算早期反射,而使用统计模型来计算后期混响。

2.1 声线追踪方法

声学论文范文第4篇

毕业院校:南京大学

留学院校:美国东北大学

留学专业:电子工程专业

研究方向:海洋声学实时遥感系统软、硬件的设计与开发,以实现大陆架尺度下,对多种水下物体与海洋环境的实时探测、识别、定位与追踪;水下各类发声源的发声机制、声源强度与声音特征的研究;宽频声波在随机介质海洋波导中的传播、散射过程的统计与研究

主要成果:先后在《自然》《美声学学报》《遥感》等核心期刊发表《多物种海洋哺乳生物在缅因湾鲱鱼产卵场地形成大规模集群》等论文6篇,与他人合作3篇

目前职业:博士在读

学术荣誉:2016年度“国家优秀自费留学生奖学金”特别优秀奖获得者

我来自美丽的海滨城市天津。小时候,我经常跟奶奶去海河边散步乘凉。奶奶手中摇晃的蒲扇,以及被夕阳染红的海河两岸,成了我童年最美好的回忆。于是,在南京大学研究生毕业后,带着心中对大海研究的向往,我申请到美国东北大学攻读电子工程系海洋遥感方向的博士。

海洋声学遥感技术是海洋科学的一个重要方向,它是用声学方法在海洋中遥测水下生物、海底自然现象、海洋航行器等的技术。简单说,就是水下的“顺风耳”,海底的雷达――声呐。

我们的研究主要集中在三个方面:一是研究特性,集中于对物质声学特性和发声特性的研究,例如研究各类海洋生物、人造航行器的发声原理和声纹特征。

二是创新方法,也是目前工作的核心。我们小组自主研发了“被动海洋声学波导遥感”技术,在硬件上突破了小规模水听器阵列覆盖范围小、探测距离短、定位精度低的缺点,设计并研造出数百个水听器元组集联而成的大规模阵列,实现了半径高达180公里的广域实时精准探测。在软件上,我们突破了以往通过人工方法对遥感数据的处理瓶颈,利用机器学习和模式识别的方法,形成一套水下智能实时探测识别追踪系统。我们的这一成果已在Nature上发表,并得到同行认可。

三是寻求突破,未来我们将不断探索,有效运用“声、光、电”等多种探测手段,实现对海洋的全方位、立体式观测。

研究海洋,既是我的专业,也是我的兴趣。在我的研究生涯中,印象最深的一次就是与麻省理工学院合作,随科考船Knorr在挪威海域进行大型试验。科考船从波士顿出发,横跨大西洋,沿着挪威海岸一直驶入了北极圈。海上的风浪不可预测,我们整组团队齐心协力,克服了晕船、恶心、呕吐等种种生理困难,24小时无间断实时监控,最终取得了宝贵的海洋数据资源。

实验结束的前一晚,我来到甲板上回收船尾的探测器。远处的海洋神秘而宁静,除了船头微弱的灯光,我置身于一片黑暗的夜色中,静谧而孤独。在科研的道路上,有时,前方可能既没有指路人,也没有引航灯塔,唯有秉持对科学的强烈向往,才能让自己走得更远。

作为一个拥有300多万平方公里海域、1.8万公里海岸线的海洋大国,中国正在大力建设海洋强国。各大科研机构、高等院校纷纷成立了海洋学院,积极发展海洋科学研究。对于海外留学的我,这是一次难得的机遇,也为我提供了一个广阔的事业发展平台。

声学论文范文第5篇

关键词:柴油机,噪声,风扇

 

风扇噪音是由冷却风扇转动产生的,与转速成正比。风扇噪音主要是由风扇叶片切割空气或由风扇后面的部件所产生的空气紊流产生的,通过改变叶片的直径、数量、形状或角度,以及采用可变叶片风扇或改进风扇罩形状都可以减少风扇噪音。

风扇噪声在柴油机噪声源中占有较大比重。风扇噪声主要是由叶片旋转噪声和涡流噪声引起的,前者是窄带噪声,后者是宽带噪声。此外,风扇的护风圈等结构由于共振也会产生机械噪声。

旋转噪声是由风扇旋转的叶片周期性打击空气质点,引起的压力脉动面激发的噪声,这种周期性的压力脉动是由一个稳态的基频和一系列谐波分量的叠加而成。这些脉动分量可用下式表示:

f=inz/60 (Hz)

式中:z――风扇叶片数;

n――风扇转速,(r/min);

i――1,2,3…。

风扇旋转时,涡流噪声的频率取决于叶片与气体的相对速度,而叶片的圆周速度随与圆心的距离而变化,因此,涡流噪声的频率是连续的,噪声的频谱也是连续的。涡流噪声一般是宽频带噪声,其主要峰值频率为:

f=KV/d (Hz)

式中:K――常数;0.15~0.22

V――风扇圆周线速度,(m/s);

d――叶片在气流入射方向上的厚度(m)。

影响风扇噪声的因素主要有以下几方面:

①风扇转速、直径、静压

研究表明,风扇的风量越大,其噪声也就越高,风扇直径的大小、转速的高低直接影响风扇噪声。三者有以下关系式表示:

L∞DN

式中:L――噪声声压级;

D――风扇直径;

N――风扇转速。

风扇直径的大小、转速的高低与风扇风量的关系:

V∞DN

式中:V――风扇风量;

D――风扇直径;

N――风扇转速。

因此,为了保证需要的风量,适当地增大直径、减小转速是适宜的。风扇风量的大小是根据柴油机的散热量来确定,从降噪的角度考虑,增强内燃机及其冷却系统的散热能力,可以减小风扇风量,降低噪声。

②风扇效率

普遍规律是,风扇效率越低,消耗功率越大,风扇噪声越大。

风扇消耗之功率为:N=pV/η1η2η3

式中:p――风扇风压;

V――风扇风量;

η1――风扇的液力效率;

η2――风扇的机械效率;

η3――风扇的容积效率;

由式可见,如果风扇的总效率提高,则同样风量时风扇消耗功率越小,噪声亦随之减小。论文格式,风扇。通常变化不大,只要提高风扇的液力效率和容积效率,实际上都有利于降低噪声。

③风扇的叶片形状、材料、叶片数

风扇叶片的形状对风扇效率影响也很大。风扇叶片的形状直接影响叶片附近的涡流强度,从而影响风扇的效率。因此,改进叶片的形状,使之有较好的流线型和合适的弯曲角度,不仅有利于减少涡流噪声,而且可以大大提高风扇效率。

试验表明,风扇的叶片材料,对其噪声也有一定程度的影响.例如:铸铝的叶片比冲压钢板的叶片噪声小;尼龙叶片比金属的叶片噪声小。一般说来,材料的损耗系数越大,其噪声越小。

增加风扇的叶片数,在转速不变的条件下,可以增加风扇的风量。或者在获得同等风量的前提下,可以降低风扇的转速,从而降低风扇噪声。但叶片数在6以上时,增加叶片数,风量增加有限,且在降噪特性上往往有负面的作用。

低速宽叶风扇与高速窄叶风扇在相同的风量情况下,前者比后者产生的噪声声压级低4dB(A),并且功率消耗要减少27%。缩小风扇与护风圈的间隙,防止气流紊乱,可以降低风扇噪声。试验表明,当间隙为零时,风量增加27%,而噪声下降3dB(A),降低转速使风量回到原有水平,噪声又可以下降2dB(A)。

④风扇、散热器、风罩的相对位置

降低风扇噪声,也可以从风扇冷却系统的结构参数以及各部件之间的相互位置来考虑。适当选择风扇与散热器之间的距离以及风扇与风罩之间的间隙,对降低风扇噪声也是有意义的。随着风扇与散热器之间的距离的增加,风扇的冷却能力、流量和噪声都要增加。而且各自在某一点达到最大值,然后又逐渐减小。试验表明,风扇端面离散热器芯子过近或过远,会出现无风区或发生回流现象。推荐风扇端面距离散热器芯子的距离为风扇直径的10%-15%,这样既能充分发挥风扇的冷却能力,又可以使噪声最小。

风扇前后的导风罩是产生涡流噪声的重要来源之一,风扇入口处应呈流线型,风扇与导风罩组成的气流通道表面应光滑,以改善冷却风的流动状态,从而降低冷却系统的噪声。风扇与导风罩之间要有适当的间隙,径向间隙一般应控制在2.5%风扇直径内,最大不宜超过3%,否则将大大降低风扇效率。通常风扇和导风罩的前后关系应是:吸风风扇有2/3风扇投影宽度在导风罩内,吹风式风扇在导风罩内的宽度以1/3风扇叶片宽度为宜。另外采用温控离合器风扇或电控风扇都可减少风扇噪音。论文格式,风扇。论文格式,风扇。目前,通过电子控制的液压控制风扇也可很好地减轻风扇噪音,这种变速风扇专为减少风扇噪音而设计,风扇的控制器获得发动机转速和冷却温度数据以及其它信号。论文格式,风扇。论文格式,风扇。用以控制液压泵高压端的电磁阀,调节供给液压马达的液流量,从而改变风扇转速。论文格式,风扇。

因此在各个系统的匹配和设计当中,协同考虑以上几个方面的影响因素,就可以在保证系统冷却能力的前提下,获得最小的柴油机冷却风扇噪声。

参考文献

〖01〗赵玫,周海亭等:《机械振动与噪声学》科学出版社2004.9

〖02〗潘仲麟:《噪声控制技术》化学工业出版社2006

〖03〗张志华,周松,黎苏:《内燃机排放与噪声控制》哈尔滨工业大学出版社1999

〖04〗赵玫,陈光冶:《振动与声学问题的计算》上海交通大学振动冲击噪声国家重点实验室1999年3月

声学论文范文第6篇

【关键词】空气滤清器;声学;空气动力学;边界元;有限元

空气滤清器在进气系统中起到过滤空气和消声这两大作用,受发动机舱空间的限制,进气系统的设计需要进行合理的布置,充分利用有效的空间,因此,通常情况下,进气系统的结构都比较复杂,利用一维仿真很难得到准确的仿真结果。有鉴于此,发动机进气系统设计普遍采用三维仿真方法,如声学边界元法(Acoustic BEM,ABEM)、声学有限元法(Acoustic FEM,AFEM)。

声学边界元法(ABEM)一般只需建立好进气系统内腔的表面,并采用二维单元划分内腔表面即可建立起三维的边界元模型,由于进气系统属于开口结构,通常采用间接边界元法(Indirect BEM,IBEM),壳体被默认为刚性的。声学有限元法(AFEM)则需要建立进气系统内腔的空气介质及滤芯模型,并采用三维单元进行网格划分,若材料仅定义成空气,则与声学边界元结果基本一致,壳体被默认为刚性的,将滤芯定义为吸声材料,可以考虑到滤芯对气动噪声的影响。

1.声学材料常数及边界条件设置

空气滤清器中的滤纸为纤维材料,能有效地吸收中高频噪声。根据吸声材料的声学理论,若多孔介质的骨架静止时,在宏观尺度上,多孔介质材料可用等效的流体代替。流体域的材料参数分别设定为空气声速为340m/s,空气密度为1.225Kg/m3,滤纸的流阻率为15760Rays/m;结构外壳的材料参数主要包括密度、弹性模量、泊松比,具体数值分别为1120kg/m3、6000Mpa、0.4。

滤清器空腔声学模态分析模型采用封闭腔体边界条件,即设定腔体四周为没有弹性的硬边界;声传递损失计算用分析模型的边界条件施加方式为,入(出)口侧施加速度边界条件,幅值为-1m/s,出(入)口设置特性阻抗为416.5Rays,其余边界为硬边界;滤清器壳体模态分析中,根据实际工作情况、约束壳体底部三个支点。

2.声学模态计算结果

结构模态较为密集,而在能量集中的低频模态区域,声腔模态较少,有利于整体结构的振声性能。壳体结构模态和空腔声学模态基本没有重合,发生结构与声学模态耦合共振的可能性较小。从声学模态振型可知,在第5阶模态之后,声腔模态不再是平面波传播,因此,声腔的截止频率约在800Hz。和结构模态对比,在声腔的第3阶模态频率和结构的第15阶模态频率相近,有共振的可能性。与方案Ⅰ相比,方案Ⅲ各阶声学模态频率普遍有所降低。

3.空气滤清器声传递损失计算

传递损失(Transmission Loss)是评价消声元件对声能衰减能力的主要指标,其定义为消声元件声能量入、出口声功率级之差。分别采用表1.2所示滤清器内腔声学流体网格模型,入口施加单位声速,在0~3000Hz频率范围内对声学模型的声响应进行计算。测取进、出口声压级结果,带入式(3.1)求得三种方案的传递损失结果。

TL=101gW

W

=101gS

P

u

S

P

u

=101gS

P

S

P

=101g+201g (3.1)

在高于1500Hz高频区域,通过频率点分布较为密集,且无明显规律可循,但安装滤纸后该区域的传递损失情况会有较大改善,可不必过于注意。在1270~1320Hz频率区域传递损失幅值较低,是该结构空腔声能量易通过区。此外,在1150Hz附近,方案Ⅰ具有一较高传递损失峰值(63.63dB)。

当频率较低时,如低于滤纸起始作用的频率点280Hz,带有滤纸的和不带滤纸的空气滤清器具有相近的消声性能,传递损失幅值之差不超过1dB。不带滤纸的空滤器在中低频有多个拱形衰减,但消声量均不高,在高频范围内因存在着较多的通过频率,消声性能不够理想。由于滤纸的存在,空滤器的第一个拱形衰减范围向更高频率推移,并且消声量有较大幅度提高;中高频消声性能有很大改善,在整个计算频率范围内有良好的宽频消声效果,不再有通过频率存在,也说明了滤纸使得声腔的消声性能更加平均。

对比考虑滤纸前后传递损失计算结果还可看出,考虑滤纸与否所计算得到的传递损失结果在频率域内的幅值与分布情况还是有较大相关性的。滤清器空腔本体传递损失频谱中幅值较高、峰较密集区域往往也是安装滤纸后传递损失数值较大区域,反之亦然。因此,通过改变空气滤清器壳体或进出管结构参数,不仅可显著改变滤清器空腔本体传递损失频谱曲线,也是调整安装滤纸后滤清器总体传递损失特性的有效途径。

声腔的传递损失随着流阻率的增加整体呈上升趋势,并变得更加平缓,说明滤纸的流阻率使得声腔的消声性能更加平均。随着流阻率的增大,传递损失在高频消声量明显增大,这也进一步证明了多孔材料对高频消声有较好的作用。

从计算结果可知,更细的入出口管,更高的流阻率或者更厚的滤纸对空气滤清器会有更好的消声效果,使得空滤器在整个频段内都有良好的消声性能。综合上述仿真及计算结果,最终选用方案Ⅲ作为最终的设计方案。

4.结论

(1)从声学模态振型可知,在第五阶模态之后,声腔模态不再是平面波传播,因此,声腔的截止频率约在800Hz。和结构模态对比,在声腔的第三阶模态频率和结构的第十五阶模态频率相近,有共振的可能性。与方案I相比,方案III各阶声学模态频率普遍有所降低。

(2)比较了不带滤纸和带有滤纸的空滤器传递损失计算结果。当频率较低时,带有滤纸的和不带滤纸的空气滤清器具有相同的消声性能。不带滤纸的空滤器在中低频有多个拱形衰减,但消声量均不高,在高频范围内因存在着较多的通过频率,消声性能不够理想。由于滤纸的存在,空滤器的第一个拱形衰减范围向更高频率推移,并且消声量有较大幅度提高;中高频消声性能有很大改善,在整个计算频率范围内有良好的宽频消声效果,不再有通过频率存在,即滤纸使得空滤器的消声性能更加平均。

(3)声腔的传递损失随着流阻率的增加整体呈上升趋势,并变得更加平缓,说明滤纸的流阻率使得声腔的消声性能更加平均。随着流阻率的增大,传递损失在高频消声量明显增大,这也说明了多孔材料对高频消声有较好的作用。

(4)方案II、III的消声性能近似,传递损失结果曲线整体变化趋势相同。较方案I具有更好的低频性能,且中高频更加平缓,整体消声量更大。低频区域内,方案III具有比方案II更低的声传递损失幅值,而在中高频段则具有比方案II更佳的消声性能。

(5)从计算结果可知,更长的插入管,如方案II、III相对于方案I,更细的入出口管,更高的流阻率或者更厚的滤纸对空气滤清器会有更好的消声效果,使得空滤器在整个频段内都有良好的消声性能。 [科]

【参考文献】

[1]庞剑,谌刚,何华.汽车噪声与振动——理论与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2006,06.

声学论文范文第7篇

【关键词】 ,黄帝内经

[摘要] 《黄帝内经》中论述了两千多年前听音辨人的理论和技术,即通过辨别人声的二十五种变化,施以不同的饮食调理与经络调理,从而达到治未病的目的。21世纪初,在基于纳米水平的细胞声学研究中,已初步证明细胞是可以发出声音的。细胞病变时,最先产生声音的变化,故有可能通过细胞声音的变化,尽早发现疾病。此发现与《黄帝内经》中听音辨人的理论,在生命研究的不同水平上不谋而合。纳米技术有可能进入中医基础理论研究之中,从而实现中医研究的现代化。

[关键词] 黄帝内经; 二十五音; 纳米技术; 细胞声学

Possibility of applying nanotechnology to research on the basic theory of traditional Chinese medicine

ABSTRACT The ancient theory and technology which are related to preventive treatment of disease by dietetic regulation and coordinating meridian according to 25 tones have been developed in the early 21st century. It is proved in sonocytology by nanotechnology that cells are able to produce noise, and the noise will change at first when the cells have any disorders. This theory is in accordance with the one in Huangdi Neijing. The nanotechnology can be introduced into the basic research of traditional Chinese medicine and may contribute to the modernization of traditional Chinese medicine.

KEY WORDS Huangdi Neijing; twentyfive tones; nanotechnology; sonocytology

1 失传两千多年的《黄帝内经》五脏相音理论

《素问・五脏生成篇第十篇》云:“夫脉之大、小、滑、涩、浮、沉,可以指别;五脏之象,可以类推;五脏相音,可以意识……”。《素问・阴阳应象大论第五篇》云:“善诊者,察色按脉,先别阴阳;审清浊,而知部分;视喘息,听音声,而知所苦……”。《灵枢・顺气一日分为四时第四十四》云:“病变于音者,取之经。”《灵枢・五音五味第六十五》详细论述了通过区分人之声音,依据不同的声音施以不同的饮食及经络调理,以期达到治未病的目的。此文两千多年来鲜有研究者,以至明代张介宾在注释时云:“此或以古文深讳,向无明注,读者不明,录者不慎,而左右上下大少五音之间,极易差错,愈传愈谬,是以义多难解晓。不敢强解,姑存其文,以俟后之君子再正。”[1]

2 当代物理声学的研究

辨别声音是传统中医重要的诊断和治疗方法之一。但是,以耳来分辨声音,对医者的个体要求极高,这可能是《黄帝内经》五脏相音诊疗技术失传的重要原因之一。当今,物理声学对个体声音分辨的技术已十分成熟,因此有条件对《黄帝内经》五脏相音技术重新进行科学的研究。

自2002年起,笔者等[2~7]对五脏相音理论进行了整理发掘,利用现代物理声学、电磁学和计算机等技术来分辨二十五音,同时开展了大量的理论及临床应用技术研究,在临床应用中达到了预期的效果。纳米技术是一项现代高科技,利用这一技术研究传统中医基础理论,尤其是《黄帝内经》中的基础理论问题,可能会令许多人疑惑,但目前已成为一个不争的事实。

3 基于纳米技术的细胞声学

2001年,国际著名的纳米技术研究先驱Gimzewski教授得知,离体的心脏活细胞置于营养液中保存时仍会继续跳动。由此他想:如果细胞持续跳动,就会产生振动,这种振动可能是细胞分子运动产生的推力,这种推力在空气中产生压力波,传导至内耳的鼓膜,就成为人所能听见的声音。这种振动虽然很微小,但用特殊的仪器完全可以将其测出。

Gimzewski教授发明的纳米计算机,被吉尼斯纪录确定为世界上最小的计算机。利用他的原子力显微镜(atomic force microscope),可以精确测知单细胞细胞壁上的任何振动,并把它们转换为声音。检测发现:细胞壁以1 000次/s的频率上下波动,波幅平均只有3 nm左右,最高可达7 nm,最小也只有1 nm。1 nm=1/1 000 000 mm,3 nm相当于15个碳原子叠加在一起。正常状态下,酵母菌细胞的声音始终保持在一个稳定的范围内,相当于音乐的C~D调之间,就像一位中音C的歌手。当用酒精喷洒这些酵母细胞时,它们发出尖叫,振动频率大大升高;当它们垂死时则发出低沉的隆隆声。Gimzewski教授认为这可能是随机的原子运动发出的声音[8]。这些细胞的振动频率在800~1 600 Hz之间,而人的耳朵可以感受20~20 000 Hz的频率,正好可以落入人耳的听觉范围,只不过振幅太小,人无法感觉。Gimzewski教授认为,只需将音量加大,人类就能够听到这些声音。

研究还发现,具有遗传变异的酵母细胞与正常细胞相比,其发出的声音也有轻微的差异。哺乳动物的细胞与酵母细胞的发音也略有不同。因此,科学家们设想,能否根据细胞声音的变化来诊断细胞的病变。Gimzewski教授坦率地承认,他不能肯定这些细胞是否真正地发出声音,它们也可能是吸收了来自其他地方的振动,包括显微镜本身的振动。但是,如果细胞确实发生了振动,这将是一种神奇的、优雅的、新的诊断工具。Gimzewski教授把这一研究领域称为细胞声学(sonocytology)。

4 细胞声学的评价及展望

2004年3月,Gimzewski教授的研究首先发表在Smithsonian杂志上。专家评论认为,这一新信号的发现,将使人类有可能在症状未出现之前,在细胞水平就能“听”出疾病的发生[9]。现代医学是建立在显微镜发明之后才诞生的病理学基础上的一门学科,当时著名的病理学家微耳和(Virchow)宣称,一切疾病都是细胞的疾病。现代医学的最后诊断,还必须依靠病理学。细胞声学的重大意义可能就在于:在细胞还未发生病理学形态改变前,就能提示病变的可能。由此,重温《黄帝内经》中有关声音与疾病的关系,就更令人感到惊奇。

美国Science杂志未发表Gimzewski教授的研究结果之前,德国慕尼黑Ludwig Maximilian大学的Hermann Gaub教授曾说:“Gimzewski教授相信细胞的振动可能有其它来源,必须排除来自细胞外的潜在声源,但‘如果振动源来自细胞内部,这一发现将是革命性的、引人入胜的、难以置信的’”。Gimzewski教授的学生Pelling和Gimzewski教授正在做一系列的测试,以排除在细胞营养液中或由于原子力显微镜探头顶端产生振动源的可能性。美国加利福尼亚大学神经科学和生物物理学家Ratnesh Lal教授在对离体的心脏活细胞进行研究后认为:Gimzewski教授的纳米技术专业是他建立细胞声学的关键。他说:“最终目的是要用这项技术进行诊断和预防疾病,在这个世界上,能够做到这一点的,除Gimzewski教授以外,别无他人。”几个月后,美国Science杂志发表了Gimzewski教授等人的研究论文。

5 别具一格的音乐会

Gimzewski教授的学生Pelling和媒体艺术家Anne Niemetz根据细胞声学的研究结果,在洛杉矶市艺术博物馆举办了一场别开生面、举世无双的音乐会,音乐会的名称为:细胞的黑暗面[10]。进入音乐厅,就如同进入了细胞内部,既有视觉,又有音乐,还可以听见利用原子力显微镜记录下的,经过放大的细胞在各种情况下发出的声音。该音乐会由五个部分组成,以表现整个科学发现的过程:(1)观察;(2)构想来龙去脉的可能方式;(3)通过努力将细胞固有的特性顺应纳入自己特有的整合系统之中,较好地反映细胞情感反应的范围;(4)使它们符合各种环境;(5)细胞所唱的歌必须是原汁原味的,其声响效果未经任何修饰。

6 细胞发声的理论基础

目前最大的困惑可能是:一个单细胞如何具备发声功能,而更令人难以理解的是这种发声功能如何具备临床意义。如果我们能进一步了解细胞的结构,就能充分解答这一问题。

早在1961年,Buckminster Fuller首先提出细胞框架结构理论,认为细胞的结构并无一定尺寸的限制,细胞外层表面可形成完整的张力,具有充分的活力。1969年,Kenneth Snelson在此基础上提出细胞框架有如针形城堡(the needle tower)的理论,即细胞框架由蛋白链组成,它们有的薄、有的厚、有的中空,它们如线、如棒,相互连接在一起,形成一种稳定而柔韧可变的结构[11]。正是由于细胞框架具有完整张力且灵活多变,因此它们行动便捷,可以根据外界环境的变化,如温度、营养物质的浓度、化学物质的改变等种种因素,而改变自己的运动方向,得以生存和繁衍后代。也正是由于这种构造,使细胞表面具有振动的可能,因振动而产生声音,这就是我们在原子力显微镜下所看到的现象。

7 纳米技术进入中医基础理论研究的可能性

Gimzewski教授开创的细胞声学,为我们打开了微观世界中细胞运动的一个场景,并开创了一个新的高科技研究领域:声音与疾病的关系。由此联想到《黄帝内经》中论述的宏观意义上的脏腑的声音、辨色听音察体诊断疾病、以声音区分阴阳二十五人并进行饮食和经络调理以达到治未病的理论,将其与微观的细胞声学理论进行比较,我们发现了两者之间惊人的相似之处。

微观与宏观之间,即从细胞、组织、器官,再到人体,这中间还有许多环节,我们目前还不知道他们之间存在的确切关系,尚有待我们进一步的研究和证实。譬如经络,至今我们仍无法直观确定,只能运用间接手段加以证实。

运用纳米技术研究中医基础理论,将使传统中医基础理论的研究跃入现代科学研究领域的前沿。但愿我们有一天能揭开传统中医的神秘面纱。

[参考文献]

1 张介宾. 类经[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1965. 110.

2 高也陶. 阴阳二十五人的经络调理[M]. 北京: 中医古籍出版社, 2003. 1200.

3 高也陶, 潘慧巍. 磁石美颜祛病养生系统[J]. 中华实用医药杂志, 2003, 3(20): 18771878.

4 高也陶, 潘慧巍, 吴丽莉. 阴阳二十五人的经络调理[J]. 中华医学研究杂志, 2004, 4(1): 18.

5 高也陶, 时善全, 吴丽莉, 等. 循经传感磁疗贴的磁场强度变化研究[J]. 中华医学研究杂志, 2004, 4(6): 500502.

6 高也陶, 石春凤. 《黄帝内经》中阴阳二十五人对应的二十五音[J]. 中华医学研究杂志, 2004, 4(7): 577580.

7 高也陶, 施 鹏, Sheldon XL. 《黄帝内经》阴阳二十五人分型的数学建模[J]. 医学与哲学, 2004, 25(12): 4144.

8 Pelling AE, Sehati S, Gralla EB, et al. Local nanomechanical motion of the cell wall of saccharomyces cerevisiae[J]. Science, 2004, 305(5687): 11471150.

9 Wheeler M. Signal discovery?[J/OL]. Smithsonian, March 2004. smithsonianmag.si.edu/smithsonian/issues04/mar04/phenomena.html.

声学论文范文第8篇

胡琴除了本身具有独特圆润、优美的音色与表现力之外,还蕴含着民族的情感,最能贴切地表达民族心声。胡琴从早期的民间伴奏角色,经由胡琴改革家周少梅、刘天华等人的努力,使胡琴跃升为独奏乐器;又在民间乐人华彦钧、孙文明等人运作民间特殊的演奏手法与细腻的情感助长之下,让胡琴的生命力更加的委婉动人。接着有二十世纪中后期的作曲家陆修棠、刘北茂、王沛纶、刘文金等人的作品,还有台湾的董榕森、刘俊鸣、许常惠等人的胡琴创作曲,他们皆是胡琴圃园中的辛勤园丁,使胡琴艺术得到良好传承,更将它的艺术风采发扬光大。在经济全球化、文化多元化的今天,民族音乐发展面临重大的转型时刻。如何适应世界的音乐潮流?如何保存独特的民族风格?都是在发展中必须加以斟酌、考量的。

为此,台湾艺术大学中国音乐学系在相关单位的支持下,于9月30日至10月1日,在该校举行“胡琴在台湾─《二胡篇》”的学术研讨会,对胡琴音乐的发展,诸如声学理论、制造工艺、演奏技巧、谱曲、教材编写等方面展开热烈讨论。研讨会以胡琴的发展、理论、创作、教学、琴制五个面向,作为重点议题。

林月里、赖锡中、陈郑港等艺术家和学者,针对台湾二十世纪40年代至60年代二胡音乐之进程与发展及其文化意涵进行了思考。翁志文的论文《由测音谈二胡演奏的音准问题》,对二胡音乐的音准问题提出质疑及面对的态度。蔡秉衡的《刘天华二胡流派的审美历程》,探讨了刘天华二胡改革的影响力及风格特征。朱文玮的《丝弦二胡音乐研究》,反思了丝弦二胡重新被运用的可能性。作曲家黄新财、刘学轩根据自己的创作,发表了其作曲背景与写作手法。演奏家王萦e由演奏的角度谈《西秦王爷》与《弦二协奏曲》两首二胡创作曲所带来的新视野。教学工作是承传艺术的重要环节。在教学中所使用的教材、方法等,都是值得探讨的课题。陈如祁的论文《二胡演奏技巧之论析》,欧光勋的《二胡演奏家的训练与养成》,黄正铭的《对张韶「二胡广播教学讲座之研究》,在这方面作了不同角度的探讨。台湾近几年来投入二胡制作的制琴家很多,也取得了可观的成绩。另外,有科技背景的音乐学者,以及具有科技方面的专业人才,也相继透过科学技术进行乐器的研究,已逐渐取得显著的绩效。

台湾设有二胡专业的艺术院校、表演团体、科研单位约200位艺术家和学者踊跃参与了这次学术研讨会,见解独具,成果相当圆满。