時間：2022-03-07 07:14:57
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇聲學論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
演播室在設計時最重要的注意因素就是聲學設計，室內各種設計以及材料的使用都應該在聲學設計的基礎上進行裝修，使演播室的功能與形式完美統一。找準演播室室內聲學裝修設計的主要內容，按照裝修內容，分清主次，然后根據技術要點一一裝修。它的裝修內容主要包括：門、窗、墻面、頂棚、地面以及燈光、材料和其他的設施設備等。
二、演播室聲學裝修設計依據和標準
演播室對聲學裝修設計的要求比較高，演播室的工作人員直接操作設備，不可避免的會有一些噪音存在，再加上導控室的節目錄制，可能會產生很多的混音，在設計時應該根據相關的標準，避免這些問題的出現。演播室聲學裝修設計可以依據以下幾個方面作為參考，以便提升演播效果。演播室的門窗標準：符合GYJ26—86隔聲門窗的設計和技術要求；混響時間標準：GYJ26—86有線廣播錄音播音室聲學設計規范和技術用房相關要求；控制標準：符合GYJ42—89廣播電視中心技術用房噪聲標準要求；防火標準：符合GY5067—2003廣播電視建筑設計防火規范；建筑設計圖、建筑材料要符合建設單位提供的技術與材料要求等。
三、演播室聲學設計控制要點
(一)頂棚頂棚的設計要注意吸聲效果的實施，在裝修時注意隔聲、吸聲材料的運用，另外還要注意室內燈光架、燈光固定件的防震處理。使演播室的頂棚技能和好的吸收室內的雜音，又能隔絕室外的雜音，保證演播質量。
(二)墻體墻面設計演播室的墻體墻面設計是聲學裝修的一個重要組成部分，再設計裝修時墻體要使用具有良好吸音作用的材料，比如加氣混凝土或者在雙墻中間填堵吸聲棉，提高吸音效果；墻體的厚度與結構要根據具體的用房環境來決定；另外墻體的材料要選擇使用清潔、衛生、環保、美觀而且即防火又耐用的材料。
(三)門窗設計要點演播室的門窗也應該具有一定的隔音作用，門的隔聲量主要取決于它的質量、剛性以及氣密性，所以門的材質一般選用質量較大的材料，因為質量大的材料隔音量也比較大。大師這種門比較笨重，現在播音室門的設計一般采用輕質材料制作，在三層13mm厚的木板中夾兩層11mm厚的玻璃棉，兩面再各加一層五合板和一層櫸木飾面板，門框及門的邊緣敷上毛氈對門縫進行密封，也能起到很好的隔音效果。播音室的窗可以設計也可以不設計，如果設計，主要考慮玻璃的材質，一般會選用較厚的玻璃，能提高隔音效果。
(四)地面的設計播音室室內地面的設計除了要有一定的吸聲作用外，還要考慮美觀、清潔等方面的因素。一般采用干式浮筑地面、木地板或者鋪吸聲地毯等，有利于降低室內的頻混響時間。
(五)其它設施設備設計演播室重點設備是空調，因為如果空調排風扇的安裝不當，演播室內其他所有的部分的隔聲、吸聲作用做的再好也是無濟于事的。所以要注重演播室內空調的裝修設計，一般選擇中央空調時，需注意送風系統的設計，風口需要做消聲處理，但是龐大的風管系統，會給溫度調節和控制帶來很大的困難，而且整個系統不停地運轉，會造成很大的浪費，運行成本很高。為了減少這些問題，可以采用令熱泵送風系統的中央空調，這種運行方式可以調節空調運行時間，使用比較靈活。如果要最大限度的減弱空調的噪音，就要選購質量比較好的低噪音空調，將空調的內機安裝與室外，然后再用短風管接入室內，最后對進、回風口做消聲處理。
四、其他設計技巧
(一)聲場均勻度控制從室內聲學來看，如果反射聲波擴散良好，為了取得良好的聲場擴散，在設計室內吸聲墻體時，需要把中高頻的犧牲結構與中低頻的犧牲結構區分交錯布置，同時再設計一系列的形狀不規則的鋁制板擴散板，提高整個室內的聲場均勻度。
(二)聲學缺陷的預防演播室房間的設計要注意避免“聲染色”問題的出現，如果出現“聲染色”現象，室內一些地方的的頻率可能會加強會減弱，導致聲音失真，這是聲學設計的一大缺陷，必須采用一些措施避免這些缺陷。一種方式是可以再播音室的各個角落做45度的切角，切腳墻面墻面要經過強吸音處理，以便消除聲染色現象；另一種方式是在原來播音室吸音墻的基礎之上大部分強做成強吸聲墻，特別是墻角與天花板的夾角處，可以采用多層強吸音材質，提高吸音效果。一般情況下，播音室會選擇第二種方法消除聲染色，因為第一種方式在室內做聲學切角占用室內空間，會影響本來就不大的室內空間。而第二種方法不僅節省空間，而且不會使聲音出現任何失音的情況。
(三)切斷固體傳聲的措施從物理學上來說，聲音在股體內傳播的衰減程度不強，而要想切斷演播室墻體、門窗、空調等的固體傳聲，要在施工環節就加強控制，做好施工縫內落灰、落磚管理，積極改進各個節點的構造。如果施工縫間有雜物存在，容易形成剛性連接，減弱消音效果。施工過程中可以在非播音室的墻根處預留清掃口，這樣可以做到一邊施工一邊清掃，施工完畢后再堵住清掃口，這樣就避免了縫隙雜物。另外安裝空調時需要挖掘管道，，這些管道穿進大小播音室時，需要做柔性連接，風管與墻體的連接處用瀝青、干硬性砂漿塞實，以此來達到消音的效果。
(四)聲學裝修施工現在的演播室墻體一般采用超細玻璃棉寬頻犧牲構造，而頂棚一般采用腔內填棉的方式來控制混響時間，以免發生聲學聚焦或者長延時反射聲現象，破壞使內消音效果。所以在裝修時對演播室的非聲學墻體的普通見白作法用彈涂法來代替，這種方法能夠很好的降低長延時反射聲現象的出現。
五、結語
桐先生（1923年1月—2011年7月）是我國著名的作曲家、音樂教育家、音樂理論家。從20世紀40年代開始，桑先生創作了大量優秀的音樂作品，開創了我國最早運用自由無調性技法創作的先河。20世紀80年代至21世紀初，桑先生先后撰寫了《和聲的理論與運用》（上、下冊）①、《和聲學專題六講》②、《和聲學教程》③、《半音化的歷史]進》④四部專著。專著構成桑桐學術思想的主體內容，既對和聲理論作系統的概括，又對和聲實踐作全面的介紹；既對現代和聲技法進行深入探討，又對專題和聲史學予以詳細闡述。同時，桑先生廣泛涉獵各個領域音樂作品的理論研究，在學術刊物上20多篇，文章包括調式、調性、多調性、無調性、自由無調性等多種技法研究，其中，以和聲技法研究見長，學術論文成為桑桐學術思想的重要組成部分。作為和聲學專家，桑先生的和聲理論對學界產生了廣泛而深刻的影響。本文以桑先生20世紀80年代以后的專著及學術論文為對象，分別從五個方面對其學術思想進行綜合述評。
一、執著前行的和聲理論
和聲理論與和聲教學、和聲應用有著密切的關系。在半個多世紀的音樂生涯中，桑桐先生一直致力于和聲理論研究。《和聲的理論與運用》（上、下冊）與《和聲學教程》是桑先生和聲理論思想的集中反映。此外，桑先生通過對音樂作品創作技法的解讀，以學術論文形式探討和聲理論，此類研究成果成為其和聲專著中理論體系的延伸。
桑先生的《和聲的理論與運用》（上、下冊）不但對傳統和聲理論作了系統的敘述，而且對“固定旋律的和聲變奏寫作”與“旋律華彩的變奏寫作”及和聲寫作的宏觀布局等內容予以詳細介紹而凸顯其學術地位。桑先生的《和聲學教程》（以下簡稱“教程”）是我國普通高等教育“九五”國家級重點教材。該教程分為上篇：“傳統和聲”和下篇：“現代和聲”兩部分。其中，“傳統和聲”部分主要來自于《和聲的理論與運用》內容的刪減，并增加了“漢族調式”、“中古調式”、“復合調式”和聲理論。“現代和聲”是“教程”中的特色內容，分別從各類調式音階、和聲材料、和聲進行等方面對20世紀和聲技法予以詳細論述，在我國和聲學教材中具有補白意義。從整體上看，“教程”具有條例清晰、邏輯嚴密、知識面廣、信息量大、習題豐富等特點，是我國和聲學領域一部毋庸置疑的集大成之作。不論從“教程”各個章節中基本和聲觀點的表述、譜例的詮釋，還是從整體內容的構思與排序等方面，均可發現其學術價值與現實意義之深遠。
以學術論文為平臺，進行和聲理論研究，是桑桐先生的學術風格之一。如桑先生的《五聲縱合性和聲結構探討》（《音樂藝術》1980年第1期），以五聲旋律為基礎，尤其突出中國五聲調式旋律，論述了其和聲手法、和聲內涵與和聲結構，以擺脫傳統觀念的束縛，探索新的和聲思維方式與手段，大大地豐富了調性和聲理論。桑先生的《多調性處理方法》（《音樂藝術》1982年第1期）一文，以20世紀作曲家作品為例，對多調性的定義、表現形態、處理手法等技法進行論述。在《欣德米特的調性觀念》（《音樂藝術》2004年第3—4期）一文，桑先生對欣氏的調性觀作了總體評價，既對欣氏以根音進行擴展調性的觀念給予積極肯定，又對其根音進行確定調性的可靠性提出質疑。《〈夜景〉中的無調性手法及其他》（《音樂藝術》1991年第3期）一文，桑先生對無調性、調性模糊或無明確調性的基本概念以及它們之間的差異進行詳細的論述，并以《夜景》為例，介紹了這一無調性作品的和聲技法，對無調性音樂作品中調性因素的表現形式予以闡述。此類論文對現代和聲理論的擴充有增磚添瓦之功。
此外，桑先生對西方和聲學教材中“莫扎特五度”的觀點十分關注，為此分析了大量包括莫扎特在內的相關作曲家的樂譜，認為多數作曲家處理德意志增六和弦進行到屬和弦時，通常使用不同的方式“盡量避免發生直接的平行五度”，論文《從“莫扎特五度”說起》（《星海音樂學院學報》2005年第4期）表達了桑先生對這一和聲語匯的看法，文章對讀者在和聲實踐中，重新審視和聲論著中的“莫扎特五度”具有積極的參考價值。
《和聲的理論與運用》與《和聲學教程》是桑桐先生和聲理論的核心，桑先生以深邃的目光、非凡的筆墨、大師的風范集調性和聲與現代和聲于一體，為讀者系統學習和聲理論提供了良好的范本，樹立了明確的航標。撰寫學術論文，表達學術觀點，是桑先生探討和聲理論的另一重要方式，此類論文對其和聲論著提供了更多的、有價值的理論補充，對推動和聲的教學與理論研究具有積極的意義。
二、入木三分的和聲分析
作為理論家，桑桐先生的部分學術論文對不同時期風格各異的和聲技法進行分析，包括調性呈現方式、調式形態、和弦結構、和聲功能、和聲音響等內容。桑先生以平易近人的語言、深入淺出的方式、入木三分的效果，對音樂作品的和聲語言以由表及里，層層撥開的方式予以解讀，彰顯其重要的學術風格。
巴托克的鋼琴練習曲以其豐富的20世紀作曲技法而倍受理論家們的關注。桑先生在《巴托克〈小宇宙〉中雙調式、復合調式與雙調性樂曲分析》（《音樂藝術》1993年第3期；1994年第1期）一文，稱《小宇宙》為“現代作曲手法的袖珍百科全書”，對其中雙調式、雙調性及復合調式的形態與技法特征作深入研究。在《巴托克〈小宇宙〉中的和聲形態》（《音樂研究》1994年第1期）一文，桑先生評價《小宇宙》“是20世紀和聲手法與和聲形態的寶庫”。文章分別對其中傳統的三度結構與非三度（如四五度、四度、二度音群或音塊、附加音）結構和弦、復合和弦、“雙重三音”三和弦以及各類音程與和弦平行進行的和聲形態進行分析，從非功能性的和聲進行與形形的主和弦形態的角度，對《小宇宙》的和聲技法作了深入探索。
屬七和弦是調性和聲材料中的資深成員。桑先生在《瓦格納〈特里斯坦〉中屬七和弦的作用》（《音樂藝術》1999年第3—4期）一文，通過對《特里斯坦》中屬七和弦在作品的不同結構部位、不同故事情景中的分析，分別將其歸納為：“輻射作用”、“吸聚作用”、“基襯作用”、“等變作用”四種形態，并指出瓦格納在《特里斯坦》中將屬七和弦一般功能之外的“疑問性”、“游移性”功能發揮到極致，使之在調性音樂中具有特殊的表現意義。
英文名稱：Noise and Vibration Control
主管單位：中國科協
主辦單位：中國聲學學會
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：ISSN： 1006-1355
國內刊號：31-1346/TB
郵發代號：4-672
發行范圍：
創刊時間：1981
期刊收錄：
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
《噪聲與振動控制》（雙月刊）創刊于1981年，由中國聲學學會主辦，上海交通大學承辦，編輯部設在上海交通大學徐匯校區內。本刊物是科技人員、工程師和大專院校師生,交流學習噪聲與振動控制應用研究的理論、技術、方法、經驗和知識的公共平臺。主要內容有噪聲與振動控制理論；噪聲振動治理的技術理論、方法、經驗、設計技術以及工程實例；基礎理論講座；噪聲振動測試技術；國內外噪聲振動控制原器件、新技術、新材料、新產品以及工廠介紹等。
辦刊宗旨
刊登原創學術論文，跟蹤學科領域的最新發展方向及其動態；交流科研成果及噪聲與振動控制工作經驗；宣傳和普及相關標準和規范，促進我國噪聲與振動控制技術的發展。
英文名稱：Microcomputer Applications
主管單位：中國科學院
主辦單位：中國科學院聲學研究所
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1003-1944
國內刊號：11-2204/TP
郵發代號：2-304
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1980
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
聯系方式
關鍵詞：麥克風陣列，陣列信號處理，語音增強
（一）引言
在日常生活和工作中，語音通信是人與人之間互相傳遞信息溝通不可缺少的方式。近年來，雖然數據通信得到了迅速發展，但是語音通信仍然是現階段的主流，并且在通信行業中占主導地位。在語音通信中，語音信號不可避免地會受到來自周圍環境和傳輸媒介的外部噪聲、通信設備的內部噪聲及其他講話者的干擾。這些干擾共同作用，最終使聽者獲得的語音不是純凈的原始語音，而是被噪聲污染過的帶噪聲語音，嚴重影響了雙方之間的交流。
應用了陣列信號處理技術的麥克風陣列能夠充分利用語音信號的空時信息，具有靈活的波束控制、較高的空間分辨率、高的信號增益與較強的抗干擾能力等特點，逐漸成為強噪聲環境中語音增強的研究熱點。美國、德國、法國、意大利、日本、香港等國家和地區許多科學家都在開展這方面的研究工作，并且已經應用到一些實際的麥克風陣列系統中，這些應用包括視頻會議、語音識別、車載聲控系統、大型場所的記錄會議和助聽裝置等。
本文將介紹各種麥克風陣列語音增強算法的基本原理，并總結各個算法的特點及存在的局限性。
（二）常見麥克風陣列語音增強方法
1．基于固定波束形成的麥克風陣列語音增強
固定波束形成技術是最簡單最成熟的一種波束形成技術。論文大全，陣列信號處理。論文大全，陣列信號處理。1985年美國學者Flanagan提出采用延時-相加（Delay-and-Sum）波束形成方法進行麥克風陣列語音增強，該方法通過對各路麥克風接收到的信號添加合適的延時補償，使得各路輸出信號在某一方向上保持同步，使在該方向的入射信號獲得最大增益[1]。此方法易于實現，但要想獲取較高的噪聲抑制能力需要增加麥克風數目，并且對非相干噪聲沒有抑制能力，環境適應性差，因此，實際中很少單獨使用。后來出現的微分麥克風陣列（DifferentialMicrophone Arrays），超方向麥克風陣列（Superairective MicrophoneArrays）和固定頻率波束形成（Frequency-InvariantBeamformers）技術也屬于固定波束形成。
2．基于自適應波束形成器的麥克風陣列語音增強
自適應波束形成是現在廣泛使用的一類麥克風陣列語音增強方法。最早出現的自適應波束形成算法是1972年由Frost提出的線性約束最小方差（LinearlyConstrained Minimum Variance, LCMV）自適應波束形成器[2]。其基本思想是在某方向有用信號的增益一定的前提下，使陣列輸出信號的功率最小。在線性約束最小方差自適應波束形成器的基礎上，1982年Griffiths和Jim提出了廣義旁瓣消除器（GeneralizedSidelobe Canceller, GSC）[3]，成為了許多算法的基本框架（圖1）。
圖1 廣義旁瓣消除器的基本結構
廣義旁瓣消除器是麥克風陣列語音增強應用最廣泛的技術，帶噪聲的語音信號同時通過自適應通道和非自適應通道，自適應通道中的阻塞矩陣將有用信號濾除后產生僅包含多通道噪聲參考信號，自適應濾波器根據這個參考信號得到噪聲估計，最后由這個被估計的噪聲抵消非自適應通道中的噪聲分量，從而得到有用的純凈語音信號。
如果噪聲源的數目比麥克風數目少，自適應波束法能得到很好的性能。但是隨著干擾數目的增加和混響的增強，自適應濾波器的降噪性能會逐漸降低。
3．基于后置濾波的麥克風陣列語音增強
1988年Zelinski將維納濾波器應用在了麥克風陣列延時—相加波束形成的輸出端，進一步提高了語音信號的降噪效果，提出了基于后置濾波的麥克風陣列語音增強方法[4]（圖2）。基于后置濾波的方法在對非相干噪聲抑制方面，具有良好的效果，還能夠在一定程度上適應時變的聲學環境。它的基本原理是：假設各麥克風接收到的目標信號相同，接收到的噪聲信號獨立同分布，信號和噪聲不相關，根據噪聲特性，依據某一準則實時更新濾波器權系數，對所接收到數據進行濾波，從而達到語音增強的目的。
圖2 結合后置濾波的固定波束形成器
后置濾波方法存在以下不足：首先，算法的性能受到時延誤差的影響，使增強后的語音信號有一定失真。其次，該方法對方向性的強干擾抑制效果不佳。后置濾波方法極少單獨使用，常與其他方法聯合使用。文獻[5]研究了后置濾波和通用旁瓣對消器結合使用的問題。論文大全，陣列信號處理。
4．基于近場波束形成的麥克風陣列語音增強
當聲源位于麥克風陣列近場（即陣列的入射波是球面波）情況下，聲波的波前彎曲率不能被忽略，如果仍然把入射聲波作為平面波考慮，采用常規的波束形成方法來拾取語音信號，那么麥克風陣列系統輸出效果會很不理想。解決這個問題，最直接的方法就是根據聲源位置和近場聲學的特性，對入射聲波進行近場補償[6]，但是這種方法需要已知聲源位置，這在實際應用中難以是滿足。由于近場聲學的復雜性，目前有關近場波束形成麥克風陣列語音增強方法的研究相對較少。
5．基于子空間的麥克風陣列語音增強
子空間方法的基本思想是計算出信號的自相關矩陣或協方差矩陣，然后對其進行奇異值分解，將帶噪聲語音信號劃分為有用信號子空間和噪聲子空間，利用有用信號子空間對信號進行重構，從而得到增強后的信號。由Asano等提出的基于相干子空間的麥克風陣列語音增強方法是一種典型的子空間方法[7]。該方法首先將語音信號劃分到不同頻帶，然后在每個頻帶再利用空間信息，進行子空間處理。
基于子空間的麥克風陣列語音增強方法雖然降噪性受噪聲場是否相關影響較小，在相干和非相干噪聲場中均有一定的消噪效果，但是由于計算量較大，實現實時處理具有一定困難。
6．基于盲源分離的麥克風陣列語音增強
在很多實際應用中，信號源情況和信道的傳遞參數都很難獲取，盲源分離技術（BlindSource Separation, BSS）就是在這種需求下提出的。盲源分離是根據輸入源信號和干擾的統計特性，從傳感器陣列接收到的混合信號中提取出各個獨立分量的過程。法國學者Herault.J和Jutten.C在信源與信道先驗條件未知的情況下，利用人工神經網絡分離出了有用信號，開創了盲源分離的先河[8]。目前為止，已有許多學者將盲源分離技術應用于麥克風陣列語音增強。論文大全，陣列信號處理。
經過二十多年來國內外學者的不斷深入研究，盲源分離技術已經取得了巨大的進步和發展，對盲信號分離問題的研究己經從瞬時混迭模型擴展成為線性卷積模型和非線性瞬時混迭模型，但是由于盲源分離仍屬一個新興的研究方向，理論上還不成熟，這類方法一般運算量大，全局收斂性和漸進穩定性有待加強，距離實際應用有一段距離。
7．其他方法
90年代以來，一些學者將各種信號處理算法與麥克風陣列技術相融合，各種語音增強算法不斷涌現，諸如倒譜分析、小波變換、神經網絡、語音模型等方法已經在語音信號處理領域得到應用。雖然這些方法從不同角度對語音增強系統的性能進行了不同程度的改善，但大多計算量龐大，不適合時變性較強的聲學環境，而且在需要實時處理的場合，對硬件的要求也將大大提高。論文大全，陣列信號處理。
近些年國內一些高校，如清華大學，大連理工大學，電子科技大學，西安電子科技大學等也做了一些關于麥克風陣列技術的研究工作，取得了一定的研究成果。張麗艷等提出一種改進的麥克風陣列倒譜域語音去混響方法，改善混響環境下的語音質量[9]。崔瑋瑋等提出一種基于一階差分麥克風陣列的實時噪聲譜估計和抵消方法，提高輸出信噪比的同時降低了計算量[10]。曾慶寧等將陣列交叉串擾信號的自適應噪聲抵消方法應用于麥克風陣列語音增強，適用于在多種噪聲環境中實時實現[11]。
（三）結論
語音信號增強是諸如智能控制、辦公自動化、多媒體消費品等領域的關鍵技術之一，將麥克風陣列技術應用于語音增強，能夠取得傳統單麥克風難以達到的增強效果。論文大全，陣列信號處理。語音信號作為一種寬帶的非平穩信號，在傳輸過程中不可避免地會受到各種噪聲的干擾，所以采用麥克風陣列系統時需滿足在一個比較寬的聲域范圍抑制各種噪聲干擾，減少語音的失真，同時也要降低系統成本和計算時間，以達到較好的實時性和實用性。在實際應用中應根據具體的使用環境的噪聲特性，設計合適的麥克風陣列結構，選擇最佳的算法及其具體的實現形式。
【參考文獻】
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[8]Jutten C and Herault J. Blind separation of sources, part I: an adaptivealgorithm based on neuromimetic architecture[J]. Signal Processing, 1991,24(l).
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[10]崔瑋瑋等.基于FDM陣列技術的雙通道語音增強方法[J].清華大學學報（自然科學版）.2008，48(7).
[11]曾慶寧等.基于陣列抗串擾自適應噪聲抵消的語音增強[J].電子學報.2005，33(2).
【關鍵詞】價值工程，方案設計，教室，聲學特性
引言
價值工程在建設工程項目中的應用可擴展到工程項目全壽命周期的各個階段，包括項目建議書、勘察、設計、施工、運營、廢棄處理等各階段，其中在價值規劃階段即項目建議書、可行性研究、勘察、設計階段的價值工程分析尤能對項目的價值起到事半功倍的作用。本文將用價值工程分析大學階梯教室的聲學設計方案，從中選出最為合適的方案，從而以一定的投資達到較大的效益。
1 150人用階梯教室的相關說明及假定
本文以山西某大學教學主樓中的150人用階梯教室為例進行分析，該教室如圖1所示，開間和進深分別為14.4 m和10.8m，層高4.5 m。該教室相關說明及假定如下：
1） 教室地面和講臺均為水磨石，墻面為普通白灰抹面，窗戶總面積54.4 m2，安裝普通玻璃，設兩個普通硬木拼板門，上有亮子，門洞面積為7.2 m2；
2）教室設8級臺階，每層臺階高120 mm，寬900 mm；
3）采用德國ADA聲學設計公司開發的EASE軟件做聲學模擬，在距地面1.78 m（距講臺1.58 m）處以略提高的講話聲為聲源，其500 Hz和1kHz時前方1 m處的聲壓級（A）分別為60dB 和58 dB；在聽眾區選取50個測點教室；
4）教室處于大學校園內，周圍環境噪聲較低，采用普通磚墻砌筑即可滿足教室一、二級隔聲標準[1]，且教室內無產生較高噪聲的特殊設備，所以背景噪聲采用40 dB；
2 模擬結果及其分析
在用軟件EASE對四種方案進行模擬后得出結果，如表1所示。教室背景噪聲采用40 dB[1]；美國ANSI S12.60―2002標準規定教室信噪比（S/N）最小應為15dB[2]，“教室聲學”研究表明教室信噪比（S/N）小于10 dB時，聽力正常的學生語言清晰度會嚴重降低，要使聽力上有缺陷的兒童聽清楚，需要至少15 dB的信噪比[3]免費論文。從表1可看出：從方案一到方案四整個聲場的聲壓級略有下降，方案一的最大聲壓級差為1.6 dB，聲場比較均勻，最小信噪比較大，為14.3 dB。
表1 四種方案的軟件模擬結果
語言可懂度是混響時間、聲壓級和信噪比等的綜合評價標準，相關資料表明如果混響時間為0.5 s，信噪比為+10 dB時，可懂度可達90%以上，如信噪比為0 dB，則可懂得僅有55%；如信噪比為+10 dB，而混響時間為1.5 s，可懂度為75%左右；如混響時間為1.5 s，信噪比為0 dB時教室，可懂度僅僅30%[3]。語言可懂度有許多評價指標，本文以輔音清晰度損失率（Alcons）為指標，損失越小，可懂度越好，根據軟件規定損失率為0%～7%時，優秀；7%～11%時良好；11%～15%為一般；15%～18%時較差；18%以上很差，不可接受。分析表1可知，方案四有四個測點輔音清晰度損失率最小，達優秀，四十六個測點輔音清晰度損失率在7%～11%之間，為良好，聲學環境相對最好；在四個方案中，方案一聲環境較差，良好率和一般率分別為18%和82%。
3各方案的價值工程分析
3.1價值工程[4]
價值工程是以提高產品或作業價值為目的，通過有組織的創造性工作，尋求以最低的壽命周期成本，可靠地實現使用者所需功能的一種管理技術。其計算方法可分為兩大類：功能成本法和功能指數法。現以功能指數法分析本文的四種方案，其表達式為：
VI = FI / CI ①
②
③
其中VI即為第i個評價對象的價值指數，FI為第i個評價對象的功能指數， Fi即各方案教室中50個測點功能得分的平均值； CI為第i個評價對象的成本指數； I ， i均取1，2，3，4。
VI= 1此時評價對象的功能比重與成本比重大致平衡，合理匹配，可以認為實現該功能的現實成本合理；VI < 1此時評價對象的成本比重大于其功能比重，表明對于系統內其它對象而言，目前所占成本偏高，從而會導致該對象功能過剩，應降低成本；VI > 1此時評價對象的成本比重小于其功能比重，可能原因有三種，1），成本偏低導致功能偏低，應增加成本；2），目前功能超過應具有的水平教室，也即存在過剩功能，應降低功能水平；3），對象在技術、經濟等方面有某些特征，致使功能較高而所需成本較低，無需改進。
4實驗數據
在后續的具體施工過程中，建筑方根據實際情況和分析比較，選用了方案二，即礦棉裝飾吸音板吊頂教室，講臺上部設置鋁合金微穿孔聲學反射板，內置玻璃棉氈，用4418型建筑聲學分析儀（丹麥B&K公司），4224型標準聲源（丹麥B&K公司）進行了試驗，現列舉到場學生數不同時的混響時間實測值，見表4。
表4：教室混響時間實測值
從表4可看出，無論空場還是滿場，混響時間都能滿足使用要求，500 Hz時的混響時間均小于1 s，高頻與中頻混響時間基本保持一致，低頻混響時間比中頻段略有提高。通過比較表1和表4，也可看出，方案二的混響時間與實測時空場的混響時間基本吻合，說明對該教室進行軟件模擬分析方案聲品質的正確性和可行性。在使用中對不同年級、不同專業的師生進行了問卷調查，普遍反映該教室音質效果良好。
5結論
本文通過對具體教室的幾種聲學設計方案進行聲品質比較和經濟學的價值分析，從中選出最為合適的方案，取得良好效果。表明在方案設計階段價值分析的重要性和可行性，在既有條件下，可以以有限資本實現較大功能，達到較高價值。
參考文獻
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[2]ANSIS12.60―2002.Acoustical Perfomance Criteria， Design Requirements，and Guidelinesfor schools[S]. American Natinal Standards Institute， 2002.
1.1 課題研究背景和意義
空氣壓縮動力發動機的崛起對傳統的燃油發動機發起挑戰,其結構簡單、安全、經濟和清潔的優點,證明了它的商用價值和實用性。空氣壓縮動力發動機,以壓縮空氣為動力,其特點能量轉換效率相對高、消耗成本相對低;其缺陷在于自身儲能密度的限制,其升功率有限,不能達到傳統內燃機的水平。引入混合動力,既可以有效利用柴油機廢熱,又可以提高高壓氣體可用能的利用效率。壓縮空氣/燃油混合動力發動機在壓縮空氣動力和內燃機兩種模式下運轉。發動機在低負荷或低速時采用壓縮空氣動力模式,充分發揮氣動發動機低速大扭矩和零污染的特點[1];在負荷較大或速度較高時采用內燃機模式。 傳統抗性排氣消聲器在結構上大都采用擴張室、內插管、穿孔管、穿孔板等元件的組合。傳統抗性排氣消聲器對低頻噪聲消聲性能較差,且氣流在通過腔室以及穿孔板或穿孔管時局部受阻,排氣阻力大,發動機功率損耗嚴重[2]。 壓縮空氣動力所需要的儲存壓力達到數百個大氣壓,工作壓力為幾十個大氣壓,排氣壓力也達到幾十個大氣,發動機對排氣消聲器的要求更高,傳統的消聲器已不能有效承受這么大壓力[3];同時由于混合動力發動機的兩種工作模式,使得排氣噪聲覆蓋的噪聲頻段變寬,加大了整體排氣消聲的難度。因此研究能有效降低混合動力發動機排氣噪聲,且聲學性能好、排氣阻力低的高效節能消聲器顯得非常必要。 基于混合動力發動機排氣壓力波動大、噪聲頻帶寬、低頻噪聲峰值突出的特點,根據進排氣噪聲頻譜的分布情況將不同消聲元件組合起來,產生新型復合式消聲器。但是消聲器結構越復雜,壓力損失越大,加工成本、難度越高,所以要在掌握基本消聲單元的消聲特性和和空氣動力性能的計算和分析方法上,根據進排氣噪聲的頻譜特性,選擇合適的復合式消聲結構[4]。通過文獻查閱和前人研究,發現小孔噴注結構元件和擴張室的復合式最符合論文研究要求,利用小孔噴注的移頻作用、擴張室抑制低頻峰值及多級串接加寬頻可以實現混合動力發動機排氣噪聲控制。
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1.2 復合式消聲器的研究現狀
上世紀四十年代,Peik 在其專利中就提出了阻抗復合式消聲器的概念,他將吸聲材料放置在抗性消聲器腔體中從而得到寬頻的降噪效果[5]。此后一些學者通過組合不同類型的消聲結構,對復合式消聲器的聲學特性進行了研究。Selamet 等人采用邊界元法計算了包含一個共振式消聲器和兩個阻性消聲器的復合式消聲器的聲學特性[6]。Denia 利用二維解析法計算了包含穿孔管、吸聲材料和空腔的出入口管道延伸結構的阻抗復合式消聲器的聲學特性[7]。Ji 利用邊界元法計算包含直通穿孔管消聲器和阻性消聲器的復合式消聲器的消聲性能 [8]。 國內,周晉花研究了帶有吸聲材料的復合穿孔板吸聲結構的聲學特性[9],比較了吸聲材料緊貼穿孔板和吸聲材料緊貼剛性壁時吸聲結構的聲學性能,分析了吸聲結構的參數對吸聲性能的影響[10]。周新祥利用有限元法計算了阻抗復合式消聲器的動態特性[11]。張文平利用三維數值方法進行了某柴油機的排氣系統阻抗復合式消聲器的聲學性能分析和內部流場模擬[12]。 小孔噴注技術國內在消聲器結構的設計上應用很廣,馬大猷在這方面的研究取得了很好成果[13]。小孔噴注技術通過控制小孔的直徑達到移頻目的,從而使低頻噪聲降低,高頻噪聲升高[14]。是目前對低頻噪聲控制最有效應用最廣的方法。在數值仿真方面,消聲器聲學性能數值仿真常用的方法有邊界元法和有限元法。在消聲器尺寸較大或分析頻率較高時,邊界元法比有限元法效率更高。有限元法首次是由 Young 和 Crocker 應用到消聲器傳遞損失計算中的[15]。而邊界元首次由 Seybert 和 Chen應用于計算無氣流下的消聲器的聲學性能[16]。隨著計算機的發展,數值仿真軟件不斷開發和升級,被應用到聲學、流體力學等領域,加快了國內消聲器數值仿真的研究水平。王雪仁,季振林利用快速多極子邊界元計算了擴張式消聲器、阻性消聲器和考慮三維勢流的消聲器的傳遞損失[17]。葛蘊珊等人在利用三維有限元法研究簡單擴張式結構和共振式消聲器消聲性能的基礎上,對復雜穿孔管結構的消聲器進行了聲學性能預測[18]。李以農利用 CFD 方法研究汽車排氣消聲器內部的流場和溫度場,分析氣流速度、溫度和壓力分布對消聲器性能的影響[19]。
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第二章 復合式消聲器理論和設計基礎
2.1 小孔噴注理論
噴注噪聲,即氣體以高速流出各小孔,卷吸孔外周圍環境的氣體產生劇烈的擾動,隨之輻射出的強烈噪聲(噴注噪聲為四極子聲源)[39]。從管口噴射出來的高速氣流通過各小孔與周圍靜止氣體劇烈混合產生的噴注噪聲,具有高峰值的寬屏帶噪聲[40]。 如圖 2-2-1 所示自由噴注,從高壓容器流經圓形噴嘴釋放出氣流。開始在入口管時氣體速度還是為零,到了圓管最窄截面處時流速達到最大[41]。從圖中劃分區域看,噴注包括了混合區、過渡區和充分發展區等。小孔噴射高速氣流,由于內部的靜壓值遠遠低于小孔外周圍環境的靜壓,從而在高速氣流四周產生劇烈的引射現象,使得沿噴射方向一定距離范圍的氣體被噴射氣流卷吸過來。隨著周圍大量氣體不斷被卷吸,中間高速氣流體積逐漸變大,速度從而變小。在小孔孔徑截面附近處,一直保持著體積隨距離變小的高速氣流,速度的大小依然等于小孔剛噴出的速度值,把這中間一小體積噴射流稱為勢核。勢核的范圍長度一般為小孔孔徑的 5倍大小,之后的過度區占小孔孔徑的10倍大小。勢核處的高速氣流和周圍被卷吸的氣體激烈混合,湍化程度最高,從勢核經混合邊界到周圍環境的氣流速度梯度大,同時內部作用產生的應力和壓強復雜多變,渦流強度高,隨之輻射出的噪聲較強。
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2.2 傳統消聲器理論基礎
根據噪聲時域起伏的程度看,排氣噪聲可分成三大類:間歇性噪聲、周期性噪聲和穩定性噪聲[43]。本文研究的壓縮空氣/燃油混合動力發動機排氣噪聲包括了周期性噪聲和間歇性噪聲兩類。由于混合動力發動機壓縮空氣動力和內燃機兩種模式下運轉,發動機在低負荷或低速時采用壓縮空氣動力模式,此時排氣噪聲以間歇性噪聲為主[44];在負荷較大或速度較高時采用內燃機模式,此時排氣噪聲以周期性噪聲為主。 穩定性噪聲就是指大小幅值基本維持相同的排氣工況,這種情況一般發生在理想狀態下、排氣供給充足或者有反饋控制的條件。比如空氣壓縮機站儲氣罐的排氣,在往大氣排氣產生的噪聲就屬穩定性噪聲,是因為儲氣罐體積大,排氣管直徑小,排氣時間長,排氣供給充足,讓整個過程維持基本相同大小的排氣噪聲[45]。但穩定性噪聲在生活中畢竟少,受到我們復雜多變的工況制約,周期性噪聲和間歇性噪聲占主要地位。 周期性噪聲顧名思義就是排氣過程噪聲大小周期性變化。本文研究的壓縮空氣/燃油混合動力發動機在負荷大、高速時采用的內燃機模式產生的噪聲就屬周期性噪聲。周期性噪聲就需要求我們用頻率分析特性,在降噪上主要要求的是幅值的降值。排氣在流經消聲器過程中,以基頻噪聲和渦流噪聲為主,基頻噪聲和渦流噪聲都屬于周期性噪聲[46]。內燃機排氣隨著排氣門周期性的開關,氣流沖擊消聲器進口處產生壓力的變化即也顯周期性的,此周期性低頻噪聲源就是基頻噪聲。
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第三章 消聲器聲學性能和流場仿真........ 29
3.1 小孔噴注復合式消聲器仿真理論分析 ....... 29
3.1.1 傳遞導納理論 ...... 29
3.1.2 消聲器聲學有限元理論 ..... 32
3.2 小孔噴注輻射聲場仿真 ........ 34
3.3 小孔噴注復合式消聲器的聲學性能仿真 .......... 39 3.4 對小孔噴注復合式消聲器的空氣動力性能仿真 ...... 50
3.5 本章小結......... 53
第四章 小孔噴注復合式消聲器仿真優化 ....... 55
4.1 小孔噴注孔徑參數對整體消聲性能的影響 ...... 55
4.2 兩級擴張室結構的流場仿真分析 ....... 57
4.3 噴注孔徑的空氣動力性能仿真優化 ........... 59
4.3.1 二次規劃優化算法的應用 ......... 59
4.3.2 Isight 仿真軟件操作及前處理 .... 61
4.3.3 噴注孔徑的空氣動力性能優化仿真結果 ........ 63
4.4 聲學性能仿真驗證 ........ 64
4.5 本章小結......... 65
第五章 小孔噴注復合式消聲器消聲效果預測....... 67
5.1 數據采集......... 67
5.2 消聲器消聲效果預測 .... 68
5.3 本章小結......... 69
第五章 小孔噴注復合式消聲器消聲效果預測
仿真驗證是通過優化得出的最佳空氣動力性能參數對復合式消聲器重新建模,對其進行聲場仿真,對比優化前的傳遞損失,進行聲學性能的驗證。消聲效果預測,通過實驗測試收集源噪聲并進行數據轉換,導入到模型中模擬計算對應的傳遞損失,即為消聲效果預測結果。
5.1 數據采集
消聲效果預測部分的內容為:通過采集錄制噪聲源音頻文件,再通過Matlab 軟件進行數據處理,得出噪聲源的功率譜;把噪聲源功率譜導入模型入口進行仿真計算,得出小孔噴注復合式消聲器傳遞損失的預測值。 這里數據采集使用的 BK2250 聲級計,其寬頻線性頻率范圍為4.2HZ~22.4KHZ,附帶的 4189 傳聲器具有高靈敏度,常被用于高精度自由聲場測試。用 BK2250 聲級計采集錄制發動機排氣噪聲作為噪聲源,保存為音頻文件;使用Matlab 讀入音頻文件,經過傅里葉變換及濾波處理得到其功率譜;為方便觀察,用 Matlab輸出命令將其功率譜以 xls格式輸出,并導入 Virtual.LAb 后處理工具,轉換成聲壓級,如圖5-1-1 所示。 如圖 5-1-1 可見其排氣噪聲特點:從整體上看,由低頻到高頻,聲壓級逐漸下降;此噪聲源的高聲壓級集中在低、中頻段,中、高頻段聲壓級呈不明顯下降;同時從頻率范圍看,噪聲源頻率覆蓋整個可聽范圍,覆蓋范圍廣。對于此噪聲源,傳統消聲器在中、低頻段處無法取得理想降噪效果,對此下面把此噪聲源導入小孔噴注復合式消聲器模型進行消聲效果預測計算。
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總結
本文出于對未來發動機發展趨勢,發動機排氣噪聲比傳統排氣噪聲在聲功率上有所提高,所以在排氣降噪方面迫切需要升級。發動機排氣降噪受到空間和位置的限制,消聲器結構一直都是大家設法突破的難點,本文研究的結構中引入小孔噴注,其空間占用小,在低、高頻段又有很好的消聲性能,與擴張室的串聯增加了其整體消聲頻率范圍和能力,即成為本文研究的核心。
1) 本文研究的結構是建立在傳統消聲器的基礎上,是對傳統消聲器的升級,在擴張室研究方面都是建立在前人的理論基礎上,本文的重點放在了小孔噴注的仿真分析上。在分組仿真、對比仿真中,得出小孔噴注的輻射特性;通過對比也發現了其“移頻”特性結果。
關鍵詞：聲線追蹤法；虛聲源法；聲線束追蹤法；有限元法
準確地預測房間的音質效果一直是建筑聲學研究者追求的理想，誰不想在設計音樂廳圖紙時就能聽到她的聲音效果呢？一百多年來，人們逐漸發現了一些物理指標，并揭示了它們與房間主觀音質的關系，包括混響時間RT60、早期衰減時間EDT、脈沖聲響應、清晰度指數等等。音質參量預估是室內聲學設計的關鍵。目前，人們采用經典公式、縮尺比例模型、計算機模擬來預測這些參數。
室內聲學的復雜性源于聲音的波動性，任何一種模擬方法目前都不能獲得絕對真實的結果。本文在參考研究國外計算機音質模擬文獻的基礎上，對室內聲學的主要模擬方法進行匯編和總結，以便深入地了解計算機輔助建筑聲學設計的基本原理、適用性和局限性。
1、比例縮尺模型模擬和計算機聲場模擬
自塞賓時代起，比例縮尺模型就在室內聲學中獲得應用，但模型比較簡單，無法得到定量結果。20世紀60年代，模擬理論、測試技術等逐漸發展完善，進行大量研究和實踐后，比例模型在客觀指標的測量方面已經基本達到了實用化。現在，聲源、麥克風、模擬聲學材料已經可以和實物對應，儀器的頻帶也擴展了，在模擬混響時間、聲壓級分布、脈沖響應等常用指標已經達到實用的精度。
比例模型的原理是相似性原理，根據庫特魯夫的推導，對于1:10的模型來講，房間尺度縮小10倍后，如果波長同樣縮短10倍，即頻率提高10倍時，若模型界面上的吸聲系數與實際相同，那么對應位置的聲壓級參量不變，時間參量縮短10倍。如10倍頻率的混響時間為實際頻率混響時間的1/10。然而，很難依靠物理的手段完全滿足相似性的要求。空氣吸收、表面吸收相似性的處理是保證模擬測量精度的關鍵。比例模型是現階段所知唯一能夠較好模擬室內聲場波動特性的實用方法，可是由于模型制作成本較高、需要利用充氮氣或干燥空氣法降低高頻空氣吸收、模擬材料吸聲特性難于控制的因素，這種方法存在很大的局限性。
隨著軟件技術的發展，使用計算機進行聲場的模擬研究成為現實。從數學的觀點來看，聲音的傳播由波動方程，即由Helmholtz方程所描述。理論上，從聲源到接收點的聲脈沖響應可以通過求解波動方程來獲得。但是，當室內幾何結構和界面聲學屬性非常復雜時，人們根本無法獲得精確的方程形式和邊界條件，也不能得到有價值的解析解。如果對方程進行簡化處理，所得到的結果極不精確，不能實用，完全利用波動方程通過計算機求解室內聲場是不可行的。實用角度講，使用幾何聲學的聲線追蹤法和鏡像虛聲源法，通過計算機程序可以獲得具有一定參考程度的房間聲學參數。但由于忽略了聲音的波動特性，處理高頻聲和近次反射聲效果較好，模擬聲場全部信息尚有很大不足。近年來，使用基于有限元理論的方法模擬聲音的高階波動特性，在低頻模擬上獲得了一些進展。
2、幾何聲學模擬方法
幾何聲學模擬方法借鑒幾何光學理論，假設聲音沿直線傳播，并忽略其波動特性，通過計算聲音傳播中能量的變化及反射到達的區域進行聲場模擬。由于模擬精度不高，而且高階反射和衍射的計算量巨大，因此，大多數情況是使用幾何方法計算早期反射，而使用統計模型來計算后期混響。
2.1聲線追蹤方法
聲線追蹤方法是從聲源向各方向發射的“聲粒子”，追蹤它們的傳播路徑。聲粒子因反射吸聲不斷地失去能量，并按入射角等于反射角確定新的傳播方向。
為了計算接收點的聲場，需要定義一個接收點周圍的面積或體積區域來捕獲經過的粒子。無論如何處理，都會收集到錯誤的聲線或丟失一些應有的粒子。為了保證精度，必須有足夠密的聲線和足夠小的接收點區域。對于一個表面積為10m2的房間中傳播600ms的聲音，至少需要100,000條聲線。
聲線追蹤法的早期意義在于提供近次聲音反射的區域，如圖1。最近，這種方法進一步發展為將聲線轉化成具有特殊密度函數的圓錐或三角錐，然而，存在交迭問題，仍無法達到實用的精度。聲線追蹤的主要優點是算法簡單，很容易被計算機實現，算法的復雜度是房間平面的數量的倍數。通過確定聲線鏡面反射路徑、漫反射路徑、折射和衍射路徑，能夠模擬非直達混響聲場，甚至可以模擬含有曲面的聲場。聲線追蹤的主要缺點在于，由于為了避免丟失重要的反射路徑，要產生大量聲線，因此帶來巨大的計算量。另一個缺點是，因為聲線追蹤計算結果對于接收點的位置有很大的依賴性，如果進行聲壓級分布計算，必須取聲場中大量的位置，對結果要求的越精細，計算量將越大。此外，由于聲音的波動特性，波長越長，繞過障礙物的能力就越強，在低頻段，聲線追蹤方法得不到可靠的結果。
2.2鏡像虛聲源法
虛聲源法建立在鏡面反射虛像原理上，用幾何法作圖求得反射聲的傳播范圍，如圖2。虛聲源法的優點是準確度較高，缺點是計算工作量過大。如果房間不是規則的矩形，且有n個表面，就有可能有n個一次反射虛聲源，并且每個又可能產生（n－1）個二次反射的虛聲源。例如，一個15,000m3的房間，共有30個表面，600ms內約有13次反射，這時可能出現的虛聲源數目約是2913≈1019。其算法復雜度為指數級，高階虛聲源將爆炸式增長。然而，在一個特定的接收點位置，大多數虛聲源不產生反射聲，大部分計算是徒勞的。上例中，只有1019中的2500個虛聲源對于給定的接收點有意義。虛聲源模型只適用于平面較少的簡單房間或是只考慮近次反射聲的電聲系統。
2.3聲線束追蹤方法
聲線束追蹤方法是聲線追蹤的發展，通過跟蹤三角錐形聲線束，獲得界面對聲源的反射路徑，如圖3。簡單的說，建立從聲源產生的一系列充滿二維空間的聲線束，對每一個聲線束，如果與空間中的物體表面相交，就把穿透物體表面的聲線束部分進行鏡像，得到反射聲線束，同時記錄所出現虛聲源的位置，用于進一步的跟蹤。與虛聲源法比較，聲線束追蹤的主要優點在于在非矩形空間中，從幾何上可以考慮更少的虛聲源數目。
舉例說明，如圖4，考慮從聲源經過面a鏡像的虛聲源Sa，那么全部可以見到Sa的點都在聲線束Ra中。相似的，聲線束Ra與平面c，d的交線，是Sa產生二次虛聲源的反射面。而其他的平面，將不會產生對Sa的二次反射。這樣，聲線束追蹤方法能夠大大地減少虛聲源的數目。另一方面，鏡像虛聲源方法更適于矩形房間，因為所有的虛聲源幾乎都是可見的。聲線束追蹤法的缺點是三維空間的幾何操作相對復雜，每一條聲束都可能被不同的表面反射或阻礙；另一個限制是彎曲表面上的反射和折射很難模擬。
2.4第二聲源法
一種有效的方法綜合了幾何聲學和波動統計特性，被稱為第二聲源法。第二聲源法將反射階段分為早期反射和后期反射，人為地確定一個早期反射和后期反射的反射次數界線，稱為“轉換階數”。高于轉換階數的反射屬于后期反射，聲線將被當作能量線而不是鏡面反射線，此時，聲線撞擊表面后，撞擊點產生一個第二聲源。第二聲源的能量是聲線初始能量乘以此前傳播中撞擊到的所有表面的反射系數的乘積。如圖5，兩個相鄰的聲線進行了6次反射，轉換階數設為2,大于2次反射的聲線將按Lambert''''s法則隨機方向反射。最先的兩個反射是鏡面反射，虛聲源為S1和S12。2次以上的高階反射中，每個聲線在反射面上產生第二聲源。通過計算虛聲源和“第二聲源”的響應，可以計算混響時間以及其它房間聲學參數。
第二聲源法中，確定轉換階數非常重要。轉換階數設定越高計算結果不一定越好。隨反射次數增加，聲線變得稀疏，反向追蹤時會造成丟失虛聲源的機會增加，這就需要聲線足夠密。聲線過密一方面受到計算時間和內存的限制，另一方面的問題是，在高次反射中很多的小反射面被探測到。由于波動特性，這些小表面的實際反射一般比依據幾何反射聲學法則計算的結果要弱得多，所以丟失這些小反射面的虛聲源可能比將他們計算進來更符合實際情況。ODEON程序實驗表明，提高轉換階數、增加聲線密度可能會帶來更壞的結果。一般觀眾廳中僅500到1000個聲線產生的結果即具有價值，且發現最優的轉換階數是2或3。這說明混合模型能夠提供比兩種純粹的幾何方法還要準確的結果，并且減少了大量計算量。然而，混合方法模型必須引入散射的概念。
3、散射
聲音散射的量為散射系數，是非鏡面反射能量與全部反射能量的比。散射系數的取值范圍是0到1，s＝0表示全部是鏡面反射，s＝1表示全部是某種理想的散射。散射能夠通過統計方法在計算機模型中模擬。使用隨機數，散射的方向依據Lambert''''s余弦法則計算，同時鏡面反射的方向依據鏡面反射法則計算。取值在0到1之間的散射系數決定這兩個方向矢量之間的比例。圖6中表示了不同散射系數作用下的聲線反射。為了簡化，例子用二維來表現，但實際上散射是三維的。沒有散射的情況下，聲線追蹤完全是鏡面反射，實際上，0.2的散射系數足夠用來得到較好的散射效果。
通過對計算機模擬和實測比較，發現散射系數在大而平的表面上需人為地設置為0.1左右，而在非常不規則的表面上需達到0.7。0或1的極端值在計算機模擬中必須避免，一是因為這不切實際，二是計算可能出現惡化的結果。不同頻率散射系數也不同，因表面尺寸產生的散射一般出現在低頻，而因表面起伏產生的散射一般出現在高頻。散射系數難于確定是影響幾何方法模擬精度的障礙之一。
4、有限元法和邊界元方法
幾何聲學的方法忽視了聲音的波動特性，因此無法對聲波的波動特性進行模擬，如聲波的衍射、繞射等。在低頻段，聲波的波長較長，能夠越過高頻聲波不能越過的障礙物。因此，幾何聲學模型得不到準確的低頻計算結果。為了解決這個問題，提出了有限元和邊界元方法。
利用聲波動方程能夠得到精確的結果，但是現階段只有具有剛性墻的矩型房間才能夠進行解析求解。這就是說，一般房間無法使用解析的方法求解其波動方程。事實上，任何房間聲場都存在其波動方程，并遵從波動規律，因此可以使用數字化的方法來模擬和逼進房間的波動方程的解。具體方法是把空間（和時間）細分為元（質點），然后，波動方程以一系列這些元的線性方程表達，迭代計算求數值解。在有限元法中，空間中的元是離散的（圖7、圖8），而在邊界元法中，空間中的邊界才是離散的。這就意味著，有限元法產生的矩陣比較大且稀疏，而邊界元法產生的矩陣比較小且稠密。由于計算和存儲開銷隨頻率增加變得無法承受，“元”的方法只適用于小封閉房間和低頻段。
有限元和邊界元法的優點在于能夠在需要的地方產生稠密網格，如墻角等的對房間聲傳播影響較大的地方。另一個優點是可以處理耦合空間。缺點在于，邊界條件難于確定。一般來說，需要復數阻抗，但是在現有的文獻中很難找到相關的數據。這兩種方法的特點表現在對于單一頻率的結果非常精確，但當具有帶寬的倍頻程時，結果常有大的出入，在實際應用中還沒有能夠達到如幾何聲學一樣的實用效果，尚需進一步研究。
參考文獻：
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關鍵詞：土右旗方言；單字調聲調；實驗研究
引言
土右旗即土默特右旗，包頭市下轄旗，全旗16個民族，以蒙古族為主體。日常使用的語言為晉語，屬于大同-包頭片方言。
通過對已有研究的比較發現，對各調的調值看法不一，大致如下：陰平212/323，陽平44，上聲213/535，去聲52，入聲43。主要分歧點在陰平和上聲的調值上，本文將運用實驗的手段，以土右旗管轄區的小召子鄉為調查點，科學、嚴密地對土右旗方言的聲調格局進行認識。
一、聲調實驗概說
本文采用聲學實驗法對土右旗單字調進行實驗分析，獲得聲學數據，進而構建土右旗方言的單字調格局，對土右旗方言單音節聲調的調型、調值提出比較直觀、客觀的看法，并把實驗結果與傳統口耳聽辨得出的結果進行比較，豐富和訂正傳統語言學的若干解釋和結論，以揭示土右旗方言聲調的真實情況。
二、實驗說明
1、發音人
黃石禿，男，小學文化程度，現年57歲，包頭市土右旗小召子鄉人，沒有受過其他方言影響，平時的語言環境為土右旗方言。
2、實驗例字
本文所選的調查例字來源于中國社會科學院語言研究所編訂的《方言調查字表》。實驗例字盡量選用口語常用字，每個聲調單字10個，共計50個例字（見表1）。
3、實驗軟件
①錄音軟件。使用Cool Edit Pro 2.1錄音軟件錄音，并用該軟件對錄音文件進行切分。
②語音處理軟件。使用Praat語音處理軟件提取聲調的基頻數據。
③數據處理軟件。使用Microsoft Excel 2007辦公軟件處理基頻數據。
三、實驗過程與結果
1、錄音和錄音文件的處理
首先，用Cool Edit Pro 2.1錄音軟件錄音，我們將實驗例字的順序打亂，每5個例字為一組，讓發音人在自然的發音狀態下，將這些例字讀一遍。錄音完畢后，將錄音保存為.wav格式文件。
其次，將聲音文件導入Praat，生成標注文件并進行標注；然后生成Pitch文件，參照寬帶語圖對基頻點進行修改和處理，并將修改過的Pitch文件生成Pitchtier文件，保存到C/temp文件夾下。
最后，取韻母帶聲段和調型段相對百分時刻的基頻值，得到每個音節韻母段在各時刻的基頻值，求出所有樣本各時刻基頻值的算術平均值（見表2）。
首先，將基頻數據按不同調類分別導入Excel表格，求得各聲調的基頻均值，作出各自的F0曲線圖，然后根據F0數據做歸一化處理，最后換算成傳統的五度值。其中歸一化處理采用的是石鋒先生提出的T值法，即：
最后，根據表3作出土右旗方言聲調的基頻T值圖（圖1）；根據石鋒教授的歸一化處理方法，從0～1都歸入1度， 1～2為2度，以此類推，進而總結得到土右旗方言聲調的實驗調值（見表4）。
四、實驗結果分析
1、土右旗方言聲調格局
通過對實驗結果的分析，可以判斷土右旗方言聲調格局是：陰平24，陽平44，上聲213，去聲52，入聲4。
2、土右旗方言單字調聲調特點
陰平：本實驗研究的陰平調是一個升調，與前人研究結果完全不同，介于傳統語言學只憑借口耳判斷存在的主觀性，本文的實驗結果還是比較有說服力的。
陽平：本實驗研究的陽平調是一個高平調，與前人研究結果完全相同，調值為44。
上聲：本實驗研究的上聲調是一個曲折調，與內蒙古師范大學文學院周鳳玲老師的研究結果一致，為213。本文用實驗的方法證實了周鳳玲老師研究結果的正確性。
去聲：本實驗研究的去聲是一個高降調，但不是全降調，與多數研究結果一致，為52。
入聲：本實驗研究的入聲基本是一個高平調，與陽平幾乎一致，均位于3～4度之間，從實驗T值圖看降調的特征不是十分明顯，但是在聽覺上入聲短促的特征十分鮮明，易于分辨。
參考文獻
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【關鍵詞】 醫學影像學 學科建設 繼續醫學教育
學科建設是高校的一項綜合性、長遠性的工作，是全面提高人才培養質量、提高學校學術水平和整體水平的根本和基礎。學科建設的成敗關鍵在于人才的培養，實現創新性人才的培養與醫學重點學科建設的同步發展，是專業建設、創新教育模式在學科建設中的特色所在，實現學科建設、科學研究和人才培養三者的有機結合與循環互動，才能推動醫學重點學科的可持續發展[1]。
世界名牌大學的辦學理念中培養終身學習的能力是其主要內容之一，如哈佛大學教育理念包含有：“學校致力于創造培養學生自我依靠和終身學習習慣的平臺”。劍橋大學的辦學理念也含有“注重培養學生終身學習能力”。醫學教育國際標準，即“全球醫學教育最基本要求[2]”同樣注重培養學生終身學習的能力。繼續醫學教育（continuing medical education，CME）是醫學終身教育的重要組成部分，是為適應現代醫學飛速發展，為技術人員從業后獲取新理論、新知識、新技術和新方法所建立的終身教育制度[3]。
1 醫學影像學現狀與發展趨勢
經過100多年的發展，放射學發展為診斷和治療兼備的醫學影像學，包括普通X線診斷學、X線計算機體層攝影（computed tomography， CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging， MRI）、數字減影血管造影（digital subtraction angiography， DSA）、X線計算機成像（computer radiography， CR）、數字X線成像（digital radiography， DR）、超聲學、發射體層成像（emission computed tomography， ECT）、正電子發射計算機斷層掃描（positron emission computed tomography ，PET）、單光子發射計算機斷層掃描（single photon emission computed tomography， SPECT）以及兩種影像技術的融合如PET/CT、PET/MRI、SPECT/CT、DSA/CT等一次檢查獲得多種影像信息的成像技術和介入影像學，包括介入放射學和介入超聲學等。傳統X線攝片已逐步被CR、DR取代。CT不斷更新換代，如螺旋CT（SCT）、多層CT，現已發展到128層CT等。MRI發展趨向于高場強、實時成像、功能MRI(fMRI)、顯微結構成像、波譜分析（MRS）以及同質同性抑制技術等。CT、MRI成像速度和分辨率均明顯提高，灌注、彌散、仿真技術的應用范圍越來越廣。超聲向超聲造影、三維超聲成像和介入超聲學發展。核醫學主流發展方向是分子核醫學。
影像學診斷由大體形態學為主的階段向生理、功能、代謝和分子/基因成像過渡，出現了分子影像學和功能影像學。圖像分析由定性向定量發展。診斷模式由膠片采集圖像和閱讀逐步向數字采像和電子傳輸方向發展。信息科學的進展，促進了醫學影像存檔及傳輸系統（picture archiving and communication system，PACS）和遠程放射學（teleradiology）的發展，網絡影像學（networkimaging）以及計算機輔助診斷（computer aided diagnosis，CAD）將成為可能[4]。介入放射學的迅速發展和臨床應用，介入治療及其與內鏡、微創治療、外科的融合發展改變了影像學實踐和服務方式，影像診治手段日益先進，影像診治水平明顯提高，使醫學影像學在醫療服務體系中占有更加重要的地位。
東南大學醫學影像學學科創建于1935年的國立中央大學醫學院附設醫院放射科。在70余年的發展過程中，隨著科技的進步，緊跟學科發展，經過幾代人的艱辛努力，創建了醫學影像學科技創新團隊，通過學科建設、醫學領軍人才、承擔國家及省部級重大項目和發表高質量學術論文等措施，將“醫學影像學與介入放射學”學科建設為江蘇省135工程醫學重點學科（2001年），放射科建設為江蘇省臨床重點專科（2002年），“醫學影像學科”獲準為江蘇省醫學影像學科質量控制中心（2004年），“影像醫學與核醫學”創建為江蘇省重點學科（2006年）。東南大學醫學影像學專業創建于1990年，當年開始培養醫學影像學專業五年制本科生。經采用特色專業建設、課程體系改革、精品課程建設、教材建設、課件建設、重點實驗室建設和教學名師培養等一系列教學改革措施，現已創建為江蘇省普通高校特色專業（2006年）和江蘇省高校成人教育特色專業建設點（2007年），分子影像與功能影像實驗室獲準成為江蘇省重點實驗室（2007年）。本專業1984年開始招收醫學影像學碩士研究生，2003年成為江蘇省唯一影像醫學與核醫學博士研究生學位授予單位。
2 醫學繼續教育的范疇與其在重點學科建設中的重要意義
隨著科技的發展，尤其是醫學影像學正以前所未有的速度發展，新設備、新技術、新方法、新知識和新理論不斷涌現，醫學知識的更新周期越來越短，社會對從醫人員的知識結構和醫療水平要求也越來越高，僅從醫學院校教育獲得的知識和技能已遠遠不能適應當前醫學工作的要求。在知識經濟時代到來的今天，人才培養和學科隊伍建設是關鍵。為了使醫學影像學專業醫技人員在整個職業生涯中保持高尚的醫德醫風，不斷提高自己的理論知識和工作能力，跟上醫學科學發展腳步，為社會提供更好的服務[5]，我們在繼續醫學教育工作方面采取了以下措施：
（1） 借鑒醫學教育國際標準，即“全球醫學教育最基本要求”，結合國情讓全體教師和職工樹立終身教育、自主學習的理念，即“活到老、學到老”。其特點決定了在高校從事教學、醫療和科研的教師和職工要通過不斷的學習來充實自我，把終身學習作為自我提高的一種方式。
（2） 配合繼續教育學院進行脫產、非脫產形式的成人學歷教育，對象涉及本院醫護人員與全國成人教育考生。
（3） 配合研究生院進行在職職工研究生學歷教育，對象涉及本院職工與江蘇省乃至全國考生。
（4） 與國外著名大學、學術團體保持密切合作，每年不定期邀請國外知名專家來院進行學術講座和交流2～3次，對象涉及本院相關醫護人員和研究生、本科生。
（5） 學科學術地位決定了繼續醫學教育發展的規模和速度。申報和開展國家級繼續醫學教育項目就要求本學科及學術水平在本專業領域中處于國際或國內領先水平，在同行中具有領先地位，這樣才能吸引眾多的醫技人員來院學習或進修。我們利用“中華醫學會實用介入技術推廣培訓中心”基地，每年認真組織申報并開展繼續醫學教育項目2次以上，對象涉及本院醫技人員和全國需要參加培訓的各層次醫技人員。在實施繼續醫學教育工作中，繼續醫學教育項目的申報和開展是學科學術地位和水平的具體體現，也是展示推廣學科成果、宣傳自我、擴大影響、構建學科品牌的優勢，同時也是提高專業技術人員學術水平的主要體現，其社會效益和經濟效益良好。
轉貼于
（6） 常年接受國內各單位進修生來院學習、工作，積極鼓勵、支持青年教師和職工到國內外著名大學或醫院進行短期進修、考察或進一步深造。
（7） 切實加強青年教師崗前培訓，執行“先培訓，后上崗”制度和年輕醫師五年住院醫師輪轉培訓制度。科室每月組織一次青年醫師讀書報告會，以督促年輕人好學、向上。
（8） 參加學術會議、撰寫學術論文是繼續醫學教育的重要組成部分。積極鼓勵并支持教師參加國際性和中華醫學會組織的高質量學術年會或專題學術會議以及省市年會，并制定了《參加學術會議及差旅費使用的規定和的獎勵辦法》。凡在放射學全國年會上進行大會發言的論文第一作者、在省市年會進行專題講座或被評為大會優秀論文者，科室承擔參加會議的所有費用，包括差旅費、住宿費、會務費和資料費。每年根據北京大學版“醫學中文核心期刊要目”，凡在目錄內期刊上所發表的論文及SCI上所發表的論文，在單位獎勵的基礎上，科室根據影響因子再進行不同幅度的獎勵，以此鼓勵教師、職工多撰寫、發表高質量的學術論文。
3 加強師資隊伍建設，提升學科科研、教學質量
人才資源是第一資源，人才規模決定著學科和專業的發展規模，人才結構決定學科和專業的發展層次，人才梯隊決定學科和專業的發展后勁，故師資隊伍的建設和創新型人才的培養直接影響著學科、專業的發展和教學質量。學科建設中，師資隊伍是前提，學科帶頭人是核心，人才隊伍建設是學科建設的根本[6]。承擔國家及省部級重大、重點攻關項目，既是學科水平的體現，又是學科進一步發展的契機，同時也是人才培養、梯隊建設、國內外學術交流和取得高水平科技成果、確立學術地位的基礎[7]。
堅持推進科技創新與培養、聚集創新人才相結合，造就拔尖創新人才與建設科技創新團隊相結合。把科技創新作為提高教師創新能力的根本途徑和提高人才培養質量的關鍵環節，將人才資源作為提高學科自主創新能力的最大優勢，形成科技創新與教師隊伍建設及人才培養密切結合、互相促進的良性機制。多年來，我們本著“用好現有人才，培養青年人才，引進優秀人才，儲備未來人才”的原則，把師資隊伍建設作為促進學科發展的根本大計來抓，并采取主動培養、積極引進、大膽使用、熱情關懷等多種行之有效的措施，全面提高教師隊伍的質量。
東南大學醫學影像學學科具有一支政治思想素質好，學科力量雄厚，學術造詣較深，結構合理，集教學、科研和醫療為一體的專業隊伍。教師隊伍職稱、學歷、年齡結構合理，素質優良，發展趨勢好，形成了具有團隊意識、創新意識和奉獻精神的科技創新團隊。35人中正副教授/主任醫師18人，博士生導師2人，碩士研究生導師11人，博士10人，碩士22人。近5年在研課題包括國家自然科學基金12項，其中國家自然科學基金重點項目1項，國際合作1項，省部級以上課題20項。獲《中華醫學科技進步二等獎》等科技成果獎14項；發表科研論文250余篇，其中SCI收錄16篇、中華級期刊46篇；出版教材和專著16部，衛生部視聽教材2部。東南大學醫學影像學專業一貫注重于教學改革的研究，近5年來，主持教學改革課題14項，獲教學成果獎15項。其中《面向21世紀醫學影像學專業課程體系和教學內容改革的研究》和《創建特色專業，培養醫學影像學創新人才》分別于2001年和2005年獲江蘇省高等教育教學成果一等獎。在國內核心期刊發表教改論文20余篇。
2001年以來，學校為醫學影像學專業的建設投資60余萬。國家教育部985工程 Ⅰ期撥款400萬用于我校“影像醫學與核醫學”江蘇省重點學科建設，985工程 Ⅱ期撥款800萬用于我校“分子影像與功能影像”江蘇省重點實驗室建設，充足的經費保證對醫學影像學學科建設、專業建設和發展以及醫學影像學創新人才培養具有重大的促進作用。
重點學科建設帶動特色專業建設，專業建設促進了創新人才的培養，形成重點學科、特色專業與人才培養的有機結合、相互支持和互相發展的良性循環互動態勢，使學科步入可持續發展的軌道。
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論文關鍵詞：物理實驗，創新能力
“全國第四次教育工作會議” 和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020）》都明確提出：要創新人才培養模式，深化教育教學改革，創新教育教學方式，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力。初中物理課標明確指出，初中物理教學不僅僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練，還應重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學精神的培養。物理是一門以實驗為基礎的自然學科，物理實驗在培養學生創新能力方面的作用是其他學科所不能替代的。物理實驗生動、鮮明，既能提高學生的學習興趣，又能提高學生的觀察能力。帶著好奇心觀察實驗，這是大部分學生的心理，怎樣才能把學生的好奇引導到探究物理現象，提高創新思維能力上來，這是值得研究的。在物理教學中，應結合創新教育的精神，充分發揮物理實驗培養學生創新能力的作用。
1 注重物理演示實驗的改進，培養學生的創新意識
例如，在探究《水的沸騰》實驗時，我是這樣創新設計的：
在課本演示實驗裝置上，我加裝了一根裝有醫用酒精的密封口的試管。上課時，有同學就驚奇的喊：怎么和書上的不同啊？我便賣關子道：這就是老師的發明創造了初中物理論文初中物理論文，這樣會讓這個實驗更精彩，更挑戰大家的智慧。果然，在整堂課的實驗過程中，大家都沒有漫不經心，都是積極的動眼動腦動口。不僅很順利的完成了《課標》要求的六個問題，還探究完成了如下問題：①燒杯中的液體沒有沸騰，而試管中的沸騰了，為什么？此時，這兩種液體中的溫度相同嗎？它們還會升高嗎？②試管中的液體少了很多，怎么解釋？若把試管取出放入冷水中，會有什么現象？說明什么？③水沸騰的溫度是100℃嗎？為什么？如移去酒精燈，讓水沸騰，有什么方法？
創新實驗教學，能引起學生更濃厚的認知興趣和更強烈的求知欲。這不僅有利于調動學生思維的積極性，激發靈感，使他們產生頓悟，而且，還可以使他們的創造性思維得到培養。
2 重視學生分組實驗的落實，提高學生的創新能力
由于長期受應試教育思想的影響，學生分組實驗教學未得到應有的重視而成為物理教學中的薄弱環節。采取“以講代做”的實驗教學現象十分普遍。有的教師感嘆：現在的學生學習物理的靈氣一屆不如一屆。實踐證明：那些長期堅持實驗教學，落實學生分組實驗的班級，能使學生在獲取物理知識、掌握物理規律的同時，潛移默化地形成良好的科學探究素養和較強的創新能力。
物理分組實驗，是讓學生通過親自動手，體驗物理規律的形成過程，更好理解有關抽象的物理概念，并形成合作交流意識和科學探究的精神。在實驗時，教師要善于引導學生全身心參入實驗，鼓勵學生積極動手動腦動口，讓實驗探究的七大環節都能充分體現學生在實踐中的主體作用。特別是學生在實驗中碰到儀器裝配不上，數據測量不準，現象與規律相悖、實驗出現故障等等問題時，教師切忌動手，包辦處理一切。這種包辦代替表面上看起來似乎使問題很快得到了解決，體現了老師的“高”水平，但卻大大扼殺了學生探索的勇氣和創新性思維，很不利于提高學生處理實際問題的能力核心期刊目錄雜志網。正確的做法應該是引導學生按照實驗的規范程序要求，認真分析故障出現的原因，提出解決問題的可行性辦法，由學生自己動手排除故障。我有一次上分組實驗課“探究串聯電路的電流規律”初中物理論文初中物理論文，有幾組學生將線路連好后閉合開關時小燈泡不亮，電流表無示數，他們急得直叫喚。這時我沒有動手幫助學生，而是耐心地啟發學生認真分析小燈泡不亮的原因可能有哪些，然后要求學生冷靜思考，仔細檢查，排除故障。這幾組學生通過反復實踐，終于使小燈泡亮起來，完成了實驗。而且這幾組同學還創造性的掌握了用局部短路的方法排除電路故障（該知識點當時還未學習），他們很有成就感和自豪感，更激發了他們對物理的興趣，提高了他們的動手能力、實驗能力和創新能力。
3 引導好課外實驗探究，形成學生的創新精神
注重創新的教師，應培養學生“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的意識。如：用注射器來做驗證大氣壓存在的實驗；用橡皮筋來做振幅與響度或頻率與音調的探究；用裝滿水的礦泉水瓶來探究壓強與哪些因素有關的實驗；用空氣清新劑和激光筆來演示光的直線傳播等等。
為了拓展物理實驗創新途徑，我經常引導學生開展形式多樣的課外探究活動。如：在學了聲學后，我鼓勵學生用錄音機錄下自己唱的歌曲，放給自己聽，來比較固體傳聲與空氣傳聲效果的不同；在學了光的折射后，我引導學生利用透明金魚缸裝上濃度上下不均的鹽水來再現海市蜃樓的奇觀；在學過電學后，我經常鼓勵學生利用身邊廢舊器材如音樂賀卡、錄音機等制作自己房間的門鈴、可調光臺燈等等。有些學生還會主動找我借一些物理實驗室的器材回家做實驗，這是我非常支持與鼓勵的。經常讓學生用身邊的物品自己做實驗，可激發學生學習物理的興趣，調動他們實驗的積極性，提高他們的創新能力，形成創新精神。
4 質疑，用實驗來釋疑，讓創新能力得到升華
有時，學生使用的有些教輔資料上也有值得質疑的地方，這更能引導學生進行追求真理的科學探究和培養學生解決實際問題的創新能力。
例如用一套相同的玻璃杯，杯里盛上深淺不同的水，按水的多少順次排列，就可以用一只筷子敲出優美的曲子來，你能說說其中的道理嗎?
某教育出版社《物理學習輔導》一書對此問題的回答是：杯子發出聲音，主要是杯壁的振動，空杯時，整個杯都在振動，發出聲音較低．盛上水后，振動范圍主要是水面以上的杯壁，發出的音調較高．裝上不同量的水后初中物理論文初中物理論文，整套杯子發出的音調各不相同，就可以組成一件樂器了。
這一回答看似很有道理，但是，有的學生還是表示出了懷疑。于是，我建議學生回家親手做做實驗，看看是什么效果。實踐發現，客觀結果恰恰與上述結論相反：空杯音調高，而水裝得越多，音調越低。為什么呢?在于上述回答過程沒有抓住發聲體的振動部分而導致錯誤的結論。在此種情況下，杯子是作為一個整體發聲的，在有水時，相當于整個杯子變厚，從而發出的聲音較低，就像人的聲帶一樣，男生聲帶比女生厚，從而說話聲顯得低沉―音調低的道理相同。
總之，我們不是為做實驗而做實驗，我們應該利用實驗中盡可能利用的因素，調動學生的積極，激發學生探索欲望，培養學生創新意識。我們做實驗是學習這種研究事物內在聯系，研究問題的方法，在實驗過程中不斷地培養學生的創新能力。
2013年新入選 CODE 期刊名稱
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G554 眼科新進展
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* M504 有色金屬科學與工程
K580 有色金屬選礦部分
M020 有色金屬冶煉部分
N907 魚雷技術
H998 漁業科學進展
Y020 宇航材料工藝
Y008 宇航計測技術
Y024 宇航學報
H909 玉米科學
G518 預防醫學情報雜志
H039 園藝學報
C108 原子核物理評論
Q008 原子能科學技術
C057 原子與分子物理學報
A038 云南大學學報自然科學版
A654 云南民族大學學報自然科學版
H269 云南農業大學學報
A053 云南師范大學學報自然科學版
M506 云南冶金
B013 運籌學學報
B522 運籌與管理
H989 雜草科學
H293 雜交水稻
Y057 載人航天
C100 噪聲與振動控制
M043 軋鋼
T569 粘接
X036 長安大學學報自然科學版
N056 長春理工大學學報自然科學版
G992 長春中醫藥大學學報
W010 長江科學院院報
Z029 長江流域資源與環境
J066 長沙理工大學學報自然科學版
