مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران
سال:1396 | دوره:5 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

در این مقاله، اثرات پارامترهای هندسی در مافلرهای محفظه ساده انبساط با لوله های ورودی و خروجی امتدادیافته بر عملکرد میرایی صوتی به روش های تحلیلی و عددی بررسی شده اند. در الگوی تحلیلی به شیوه ماتریس تراگسیل (تیاِماِم) و هم چنین، در الگوی عددی به کمک شیوه عنصر متناهی (اِف ای اِم) به بررسی پارامترهای موثر می پردازند. این اثرات شامل پارامترهایی نظیر امتداد دادن لوله ی ورودی و خروجی به درون محفظه انبساط و افزایش طول آن، تغییر موقعیت لوله های ورودی و خروجی، افزودن روزنه ها و تغییر قطر و تعداد آن ها در محفظه می گردند. نتایج نشان می دهند که عملکرد میرایی شنیداری با افزودن تورفتگی و افزایش طول آن بهبود می یابد. هم چنین می توان دریافت که با افزودن سوراخ به تورفتگی و افزایش تعداد این سوراخها، بسامد مرتبط عملکرد، اوج میرایی صوتی، افزایش می یابد. لذا می توان از آن ها برای بهبود طراحی مافلر در بازه بسامدی مورد نظر استفاده کرد.

در این مقاله، بهینه سازی افت تراگسیل صدا در ورق های مدرج تابعی با طول-متناهی با استفاده از الگوریتم ژنیتک چند-هدفه مطالعه شده است. هدف اصلی این مقاله، شناسایی و بهینه نمودن شبه سنجه های (پارامترهای) مؤثر برای تراگسیل توان صدای این سازه ها می باشد. در این راستا، ابتدا معادلات دینامیکی ورق، با استفاده از نظریه کلاسیک صفحات نازک به دست آمدند. سپس، معادلات حاکم بر انتشار موج با توجه به نظریه راسس استخراج شد. سپس، با اعمال شرایط مرزی ضریب افت تراگسیل (تی اِل) سازه محاسبه شد. اثرات شبه سنجه های مؤثر بر افت تراگسیل صدا به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه بهینه سازی افت تراگسیل صدا با استفاده از بکارگیری بهینه سازی چند-هدفه با استفاده از رتبه بندی غیر-مغلوب در الگوریتم ژنتیک (اِن اِس جی اِی) اجراء شد. هدف از بهینه سازی، بیشینه نمودن مقدار افت تراگسیل صدا در ورق مدرج تابعی هم زمان با کمینه سازی وزن آن است. بسامد بحرانی ورق نیز به عنوان قید مساله در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند جنس لایه های ورق مدرج تابعی، ضخامت ورق، ترتیب قرار گرفتن لایه ها، ابعاد ورق، نمای قاعده توانی (توان حجمی) و زاویه موج برخوردی، نقش مهمی در کاهش تراگسیل توان صدا از طریق این سازه ها دارند.

اخیراً، آرایه های فروصدا به دلیل توانایی یگانه ﺁ ن ها در پایش دوربُرد حوادث طبیعی و بشرگن (ساخت بشر) توسط پژوهشگران مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. چون پیکربندی های مختلف هندسی دارای عملکرد متفاوتی برحسب احتمال آشکارسازی و نیز دقت جهت یابی می باشند، همواره این سوال مطرح بوده است که چینش بهینه برای یک آرایه فروصدا چه می باشد. در این مقاله سه شیوه برای ارزیابی عملکرد آرایه های حسگری میکروفونی فروصدا معرفی شده و در هر مورد، روابط تحلیلی مربوطه استخراج گردیده اند. اول، شیوه موسوم به چگالی طیف توان بسآمد-عددموج به عنوان معیاری معروف جهت سنجش عملکرد آشکارسازی آرایه توصیف شده است. به عنوان شیوه دوم، بستگی-جهتی ضریب هم دوسی میانگین روی آرایه، برای اندازه گیری (دقت ﺁ شکارسازی) کارآیی پیشنهاد گردید. در آخر هم، به عنوان معیار عملکردی میزان عدم قطعیت در تخمین پارامترهای موج دریافتی توسط آرایه پیشنهاد گردیده است. سپس با استفاده از شیوه های پیشنهاد شده، عملکرد با چینش های مختلف آرایه ها با انجام شبیه سازی های متعدد بررسی گردیدند. نتایج این مقاله خصوصیات لازم راهبرد یک پیکربندی بهینه جهت به کارگیری ﺁ رایه های فروصدا را تبیین می کنند.

در این پژوهش، مودهای (حالت های) ویژه و بسامدهای ویژه ی صوتی بدنه، صفحه و کاسه ی ساز سه تار ایرانی بررسی شده اند. ابتدا حالت های ویژه ی صفحه ی سه تار و حالت های ویژه ی کل بدنه، بدون احتساب روزنه ها، به صورت جداگانه محاسبه و به طور مقایسه ای تحلیل شده اند. این نحوه ی تحلیل موردی جداگانه بخش های مختلف ساز سه تار، منجر به درک و شناخت بهتر نقش هر یک بر صدای عمومی خروجی ساز خواهد شد. در مقوله بندی و ارزیابی کیفیت صدای سازها مشخصه های تابع پاسخ بسامدی اهمیت دارند. در مورد سازهای زهی مثل سه تار، قله اول تابع پاسخ بسامدی و مکان آن بسیار مهم هستند. این قله اول، همواره مصادف با بسامد ویژه هوایی اول است که در پژوهش پیش رو در بسامد 377 هرتز رخ می دهد. بدین ترتیب، بقیه حالت های ویژه بدست آمده مثلاً در 588 هرتز یا 740 هرتز، باقی تابع پاسخ بسامدی را می سازند. هم چنین، می توان اثر عواملی نظیر ضخامت صفحه، جنس چوب، شکل کاسه و دیگر ویژگی های ساختاری این ساز را بر روی مقدار بسامدهای ویژه اصلی بررسی نمود. علاوه بر این، با محاسبه، رسم و تحلیل پرچین های (کانتور) فشار هوا-صوتی داخل بدنه، و حالت های ویژه ی سازه ی (صفحه ی صدا و بدنه، بدون احتساب روزنه ها) سه تار و هوا، می شود منشأ و سرشت (هوا، سازه یا هوا-سازه) حالت های صوتی را تعیین کرد. مطالعه و شناخت مقادیر ویژه چنین سامانه صوتی مقدمه پژوهش های آینده در مورد صوتیات سازهای ایرانی مانند سه تار خواهد بود.

تنکش صدا در انتشار جوّی، به عوامل مختلفی از جمله جنس زمین، دما و ویژگی های جغرافیایی، بستگی دارد. در این پژوهش، انتشار صدا در جوّ بالای سطح زمین، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای شبیه سازی سطح زمین، از الگوی چهار-شبه سنجه ای (چهار-پارامتری) اَتِنبِرُو برای محاسبه مقاومت ظاهری صوتی ویژه سطح زمین، بکارگیری شده است. ابتدا معادلات حاکم بر انتشار صدا و شیوه معادلات سهموی ارائه شده اند. سپس با استفاده از روش شیوه تفارق متناهی (ش ت م-اِف دی اِم) اختلاف محدود و تقریب کرنک-نیکلسون، دستگاه معادلات جبری حاصل شد. دستگاه معادلات جبری توسط روش ماتریس سه قطری حل شد تا فشار صدا و تنکش صدا در دامنه محاسباتی ارزیابی شوند. پس از اعتبارسنجی شبیه سازی عددی، نتایج برای نیم رخ خطی و نیم رخ لگاریتمی سرعت صدا و در محدوده ی بسامدی 10-100 هرتز، ارائه و مقایسه شدند. برای نیم رخ های سرعت صدای پیش گفته، دو حالت لحاظ شدند؛ اوّل، که ناحیه سایه نتواند وجود داشته باشد و دیگر که امکان تشکیل ناحیه سایه وجود داشت. در محدوده بسامد 40-100 هرتز، تنکش صدایی بیش از 100 دسی بل برای حالت دوم، حاصل شد. در این شرایط با افزایش بسامد، تنکش افزایش یافت اما نوسانات بیش تری در تنکش مشاهده شدند. هم چنین، برای سطح هموار زمین، با در نظر گرفتن نیم رخ های مختلف برای سرعت صدا، تنکش صدا مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها، اثرات ناهمواری سطح زمین در تنکش صدا با در نظر گرفتن نیم رخ لگاریتمی سرعت صدا، در بسامدهای مختلف بررسی شدند.

استفاده از سامانه فراصدائی داپلر در میان سیاق های تشخیصی اهمیت شایان توجهی کسب نموده است. جهت حصول اطمینان از خروجی این گونه سامانه ها که کمیت های فیزیولوژیک را اندازه گیری می کنند، آزمون های عملکردی با استفاده از اسلوب های «اِی ﺁ ی یواِم» و «بی اِس ﺁ ی» روی 20 سامانه فراصدائی داپلر موج تپیده در 9 مرکز درمانی شهر تهران که از مرجعیت برخوردار هستند، انجام شد. در این آزمون ها، پارامتر صوتی سرعت سامانه های فراصدائی داپلری مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی عملکردی سامانه های داپلر موج تپیده، شبح (فانتوم) ریسمانی برای اولین بار در کشور ساخته شد. و این شبح (فانتوم) در بررسی سامانه های فراصدائی داپلر تپیده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهند که حداقل خطای اندازه گیری سرعت جریان خون روی 20 سامانه ی داپلر 23 سانتی متر بر ثانیه و حداکثر خطای سرعت، برابر 83 سانتی متر بر ثانیه می باشند. شش سامانه داپلر 7/5 مگاهرتز، دارای میانگین و انحراف معیار خطای اندازه گیری سرعت برابر 16± 11 سانتی متر بر ثانیه در محدوده 10 تا 140 سانتی متر بر ثانیه سرعت جریان خون هستند. این میانگین و انحراف معیار خطا برای 12 سامانه داپلر با بسامد 3/5 مگاهرتز برابر 9± 28 سانتی متر بر ثانیه می باشد. این مقادیر خطا بر لزوم انجام آزمون های عملکردی برای سامانه های فراصدائی داپلر تأکید می کند.

بلندگوهای گرماصوتی نسل جدیدی از بلندگوهایی هستند که در سال های اخیر مورد توجه جامعه علمی قرار گرفته اند. این بلندگوها به دلیل عدم استفاده از قطعات مرتعش در تولید صدا و عدم نیاز به آهنربا، قابلیت کاربردهای مختلف در صنعت را دارند. با توجه به جدید بودن مبحث، نیاز به انجام بررسی های نظری در این زمینه بسیار احساس می شود. در پاسخ به این نیاز، در این مقاله از یک روش نظری برای بررسی اثر متغیرهای مختلف بر عملکرد یک بلندگوی گرماصوتی استفاده شده است. نتایج حاصل برای انتخاب ساختار بهینه بلندگوهای گرماصوتی بسیار مفید هستند. هم چنین، این نتایج میزان کمیّت های مختلف مانند ضخامت، ابعاد، توان برقی ورودی، نوع زیرلایه، جوّ فعالیّت و شکل میدان فشار صوتی حاصل برای ماده ی مولّد حرارت در بلندگوی گرماصوتی را مشخص می کنند. از دیگر نتایج این روش نظری به دست آوردن طیف فشار صوتی در بسامدهای مختلف از 1 هرتز تا 1 مگاهرتز برای بلندگوی مدنظر در فواصل مختلف است.