Неоднородное поле скорости звука в дне Карского моря и его влияние на распространение акустических волн
Неоднородное поле скорости звука в дне Карского моря и его влияние на распространение акустических волн
М. В. Волков$^{1,3}$, В. А. Григорьев$^2$, А. А. Луньков$^{1,3}$, В. Г. Петников$^1$
В работе проведён статистический анализ пространственных вариаций скорости звука в верхнем слое донных осадков для одного из районов Карского моря. Для анализа использовано распределение скорости звука, полученное по данным 3D-сейсморазведки. Обнаружена пространственная анизотропия этой квазислучайной физической величины. Её радиус пространственной корреляции может изменяться от сотен метров до единиц километров в зависимости от выбранного направления в горизонтальной плоскости. Рассмотрена задача о взаимодействии нормальных волн (мод) в мелководной акватории постоянной глубины на частоте 250 Гц над участком дна с изменяющимся импедансом. Предполагалось, что изменение импеданса обусловлено вариациями профиля скорости звука в донном осадочном слое, отмеченными выше. Показано, что при типичных горизонтальных градиентах скорости звука в дне Карского моря и при использовании точечного излучателя межмодовое взаимодействие проявляется слабо, поэтому для расчёта звуковых полей можно пользоваться адиабатическим приближением. В то же время это взаимодействие может оказаться заметным при возбуждении отдельных волноводных мод.
Показать АннотациюИнтерферограмма звукового поля при наличии интенсивных внутренних волн на океаническом шельфе
Интерферограмма звукового поля при наличии интенсивных внутренних волн на океаническом шельфе
С. А. Переселков$^1$, В. М. Кузькин$^2$, M. .. Badiey$^3$, И. В. Казначеев$^1$, С. А. Ткаченко$^1$
Приведены результаты обработки эксперимента SWARM-95, когда на стационарной трассе интенсивные внутренние волны приводили к взаимодействию мод акустического поля источника. Двукратным преобразованием Фурье интерферограммы на голограмме получены области локализации спектральной плотности, обусловленные невозмущенным и возмущенным полями.
Показать АннотациюЛокализация источника звука в отсутствие информации о передаточной функции волновода
Локализация источника звука в отсутствие информации о передаточной функции волновода
С. А. Переселков$^1$, В. М. Кузькин$^2$, Г. Н. Кузнецов$^2$, Г. А. Ляхов$^2$, Е. С. Казначеева$^1$
Проанализирована разрешающая способность голографического метода локализации источника звука по его шумовому полю. Представлены два варианта реализации метода, которые для определения координат источника не требуют знания характеристик среды распространения.
Показать АннотациюОпределение направления на источник в акустическом волноводе с помощью адаптивной горизонтальной антенной решетки
Определение направления на источник в акустическом волноводе с помощью адаптивной горизонтальной антенной решетки
И. П. Смирнов, А. Г. Сазонтов
Построен адаптивный алгоритм пониженного ранга, позволяющий определить направ-ления на источники звука с помощью горизонтальной антенной решетки, работающей в волноводе с неточно известными параметрами. Представлены результаты статистического моделирования, демонстрирующие высокую разрешающую способность предложенного метода и приемлемую точность оценивания углового положения источников без использования априорной информации о глубине их погружения и расстояния до приемной антенны.
Показать АннотациюОсобенности формирования скалярно-векторных характеристик звукового поля в мелком пресном водоеме в летний период и зимой при наличии ледового покрова
Особенности формирования скалярно-векторных характеристик звукового поля в мелком пресном водоеме в летний период и зимой при наличии ледового покрова
Б. И. Гончаренко$^1$, Е. В. Медведева$^{1,2}$, А. С. Шуруп$^{1,2,3}$
Обсуждаются результаты двух экспериментов по измерений векторно-фазовой структуры акустического поля на гидроакустическом полигоне МГУ в акватории Клязьминского водохранилища в зимний и летний периоды. Для регистрации звукового давления и трех взаимно ортогональных составляющих колебательной скорости использовались установленные на дно акватории автономные станции, содержащие векторные приемники и приемники звукового давления. Источником шумового сигнала летом являлось судно, проходящее вблизи точек расположения станций. На основе экспериментальных данных рассчитаны зависимости спадания относительных уровней различных составляющих звукового поля от расстояния до источника. Демонстрируется возможность регистрации сигнала воздушного движущегося шумового источника (пассажирский самолет), донными станциями в условиях рассматриваемого эксперимента. Для зимних условий при наличии ледового покрова выявлена пространственная анизотропия естественных шумов акватории.
Показать АннотациюЭлектроакустические характеристики экспериментального преобразователя продольно-изгибного типа со сложной формой излучающей оболочки
Электроакустические характеристики экспериментального преобразователя продольно-изгибного типа со сложной формой излучающей оболочки
А. К. Бритенков$^1$, Б. Н. Боголюбов$^2$, В. А. Фарфель$^3$
Разработанный компактный гидроакустический излучатель с цельнометаллическим корпусом сложной формы из титана лишён проблем с герметизацией, традиционных для преобразователей такого типа, имеет бόльшую эффективную площадь излучающей поверхности и чувствительность при одинаковых размерах с аналогами. Испытания экспериментального излучателя с активным элементом из 8 пьезокерамических колец показали, что на резонансе 1,7 кГц в воде такой излучатель имеет КПД около 30 %, излучает акустическую мощность на уровне 70 Вт, демонстрируя ресурс не менее 1010 циклов. Высокая удельная мощность (более 300 Вт/м3) при ширине полосы 25 % позволяет применять подобный излучатель для малогабаритных и миниатюрных гидроакустических систем, модемов и устройств управления в диапазоне частот от 1,6-2,5 кГц и до 12-18 кГц.
Показать АннотациюВлияние пузырьковых облаков в возмущенном приповерхностном слое океана на распространение звука
Влияние пузырьковых облаков в возмущенном приповерхностном слое океана на распространение звука
В. А. Акуличев, В. А. Буланов, Л. К. Бугаева
Обсуждено распространение звука в море при наличии приповерхностного слоя пузырьков с привлечением последних экспериментальных результатов для функции распределения пузырьков по размерам g(R), полученной при различной скорости ветра и различных состояниях поверхности моря. Показано, что наличие диссипации в приповерхностном слое пузырьков с увеличением объемной концентрации больше 10-6 способно приводить к существенной перестройке структуры акустического поля. Ключевые слова: морская вода, пузырьки, поглощение звука.
Показать АннотациюАкустико-семантический контент речевой коммуникации в робототехнике
Акустико-семантический контент речевой коммуникации в робототехнике
Р. К. Потапова$^1$, В. В. Потапов$^2$
В статье представлен оригинальный подход к исследованию акустико-семантического контента, обеспечивающего эффект речевой коммуникации реципрокного типа, позволяющий реализовать двунаправленный диалог «человек - машина» и «машина - человек», что на данной ступени развития робототехники является одной из приоритетных задач реализации обратной связи в быстродействующем экономном режиме «стимул-реакция» ↔ «реакция-стимул» применительно к различным видам коммуникации в робототехнике, что нашло отражение в подходах, объединяемых в настоящее время в научно-исследовательскую область «Interactive Collaborative Robotics» (см., например, R. Potapova “Speech Dialogue as a Part of Human-Machine Interactive Systems” in: “Interactive Collaborative Robotics. 1st International Conference – ICR 2016”, LNAI 9812, Springer International Publishing, pp. 208–218). На данном этапе активно разрабатываются различные модели человеко-машинных интерфейсов, входящих в состав интерактивных систем робототехники. Наряду с методами распознавания зрительных образов (мимики, жестов и т.д.) основополагающими остаются направления исследований в области акустико-семантического контента, включающего профильные базы данных, базы знаний, алгоритмы управления коммуникативным актом, а также типом и степенью интерактивности.
Показать АннотациюОснованное на громкости обнаружение тестового импульса, предъявляемого до или после периодической последовательности помеховых импульсов
Основанное на громкости обнаружение тестового импульса, предъявляемого до или после периодической последовательности помеховых импульсов
Л. К. Римская-Корсакова$^1$, Д. И. Нечаев$^2$
Искали проявления маскировки громкости отдельных импульсов в последовательности с периодом следования Т из диапазона 20 - 150 мс. Тестовым был первый или последний импульс последовательности из 12 сходных узкополосных импульсов. Варьировали период Т и уровень тестового импульса, чтобы определить порог его обнаружения и тот минимальный период следования Tmin, при котором возможно его обнаружение. При периоде Tmin определяли сдвиг порога dIso, как разность порогов обнаружения замаскированного и одиночного импульсов. Полагали, что показатели Tmin и dIso характеризовали временное разрешение громкости и изменение громкости тестового импульса вследствие маскировки. Показатели сравнивали с показателями суммации последовательностей импульсов у слушателей с нормальным слухом (первая группа) и кохлеарными потерями (вторая группа). Показатели Tmin и dIso слушателей первой группы коррелировали с показателями суммации: чем больше суммация, тем больше были показатели Tmin и dIso. Сдвиг dIso при Tmin достигал 10-20 дБ при разных положениях тестового импульса. У слушателей второй группы, хотя суммация была слабой, периоды Тmin были заметно больше, а сдвиги dIso – меньше, чем у слушателей первой группы. Принимая импульсы за модели фонем согласных, пролагали, что слуховая чувствительность и свойства временной маскировки громкости фонем согласных ответственны за их восприятие, за разборчивость речи. Ключевые слова: маскировка, громкость, фонема, импульс, последовательность
Показать АннотациюВременные и частотные характеристики речи детей 6-7 лет с синдромом Дауна
Временные и частотные характеристики речи детей 6-7 лет с синдромом Дауна
В. А. Городный, Е. Е. Ляксо
Синдром Дауна является хромосомным заболеванием, для которого характерны особенности строения речевого тракта и мышечная гипотония, влияющие на акустические параметры речевого сигнала. Цель исследования – сравнительный анализ временных и частотных характеристик речи детей с синдромом Дауна. В исследовании приняли участие 20 детей 6-7 лет: с синдромом Дауна (СД, n=10) и типично развивающиеся (ТР, n=10). Запись и анализ речи детей проведены по методике, разработанной в Группе по изучению детской речи СПбГУ. Спектрографический анализ речи детей осуществлен в звуковом редакторе «Cool Edit Pro 2.0». Для слов и гласных из слов детей определены значения длительности и частоты основного тона (ЧОТ). Определяли значения формант, считали значения площадей формантных треугольников гласных и индексы артикуляции гласных. Показано, что длительности слов, ударных и безударных гласных в словах детей с СД значимо выше, по сравнению с соответствующими характеристиками речи ТР детей. Значения ЧОТ слов, ударных и безударных гласных из слов детей с СД выше, чем у ТР сверстников. Для детей с СД характерны низкие значения индекса артикуляции ударных гласных. Значения площадей формантных треугольников безударных гласных в словах выше у детей с СД. Таким образом, в исследовании получены данные об акустических характеристиках речи детей с синдромом Дауна и определены различия между детьми с СД и типично развивающимися детьми.
Показать Аннотацию