• Carcoustics International GmbH 是汽车行业整体车辆声学解决方案设计、开发和制造领域的全球领导者 • 该公司专注于开发和生产用于整车、系统和部件的空气噪声吸收、隔离和阻尼解决方案 • Carcoustics 的客户包括许多领先的汽车制造公司 • Carcoustics 的技术中心拥有令人印象深刻的测试和测量设施 • Carcoustics 已获得 ISO 14001 和 ISO 16949 的全球认证 • “对更安静、更舒适的车辆的需求不断增加” • Carcoustics 与 Brüel & Kjær 的合作关系可以追溯到 20 多年前 • 2002 年购买了 24 通道 PULSE 数据采集和分析系统 • “Brüel & Kjær 的质量非常出色,PULSE 是进行 NVH 测试的非常好的标准平台” • “我们正在扩大对 PULSE 和声全息术的使用,使用空间透射“声场的形成(STSF)软件类型 7688” • “很明显,STSF 技术将为我们带来多种好处 - 它将大大减少测量时间” • Carcoustics 不断扩大其在整车声学方面的能力 • Carcoustics 继续为客户提供创新、轻量、有效的声学和热管理解决方案,但它正在将这些解决方案带入新的市场领域,包括商用车和重型卡车,并进入亚洲市场
2003 年 5 月 基于光学方法的声学基本标准 — 水中声音第二阶段报告 Peter Theobald 1 、Stephen Robinson 1 、Alex Thompson 1 、Roy Preston 1 、Paul Lepper 2 、Colin Swift 3 、Wang Yuebing 2 、John Tyrer 2 和 Simon Hargrave 3 1 英国国家物理实验室声学与电离辐射中心,泰丁顿,米德尔塞克斯 TW11 0LW 2 拉夫堡大学机械工程系,阿什比路,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3TU 3 激光光学工程有限公司,邮政信箱 6321,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3XZ 摘要 本报告记录了基于光学方法的水中声音声学基本标准制定工作的进展,该标准适用于 1 kHz 至500 kHz。实现这一目标的首选方法是使用异差干涉法和声场中的反射膜进行粒子速度测量。该报告重点介绍了基于全光纤干涉仪系统的新光学配置的开发,并介绍了使用该系统早期原型获得的一些初步结果。还回顾了该项目的当前进展情况,并对项目第三阶段的工作方向提出了建议。本报告是英国贸易和工业部 NMS 量子计量计划项目 3.6 第二阶段工作包的可交付成果。该项目的水中声音方面由
2002 年 8 月基于光学方法的声学基本标准 - 第一阶段报告 Peter Theobald 1 、Roy Preston 1 、Stephen Robinson 1 、Richard Barham 1 、John Tyrer 2 、Clive Greated 3 、Murray Campbell 3 、Ted Schlicke 3 、Simon Hargrave 4 、Colin Swift 4 和 Roger Crickmore 5 1 英国国家物理实验室机械和声学计量中心,泰丁顿,米德尔塞克斯 TW11 0LW 2 拉夫堡大学机械工程系,阿什比路,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3TU 3 爱丁堡大学,流体动力学系,物理和天文系,国王大厦 - 梅菲尔德,爱丁堡 EH9 3JZ 4 激光光学工程有限公司,邮政信箱 6321,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3XZ 5 QinetiQ,温弗里斯,纽堡,多切斯特 DT2 8XJ 摘要 本报告记录了关于测量空气和水中声学参数的光学方法的文献调查结果。本报告回顾了现有的空气和水中声音测量方法,以确定基于计量的声音测量光学方法的要求。基于光学方法制定声学基本标准的首选方法是使用光子相关的空气激光多普勒风速仪 (LDA) 和使用声场反射膜的水激光多普勒振动仪 (LDV)。报告还回顾了项目的当前进展情况,并对项目第二阶段的工作方向提出了建议。本报告是英国贸易和工业部 NMS 量子计量计划项目 3.6 第一阶段工作包的交付成果。该项目由英国国家物理实验室、拉夫堡大学和爱丁堡大学组成的联合体承担,激光光学工程有限公司和 QinetiQ 为分包商。
2002 年 8 月基于光学方法的声学基本标准 - 第一阶段报告 Peter Theobald 1、Roy Preston 1、Stephen Robinson 1、Richard Barham 1、John Tyrer 2、Clive Greated 3、Murray Campbell 3、Ted Schlicke 3、Simon Hargrave 4、Colin Swift 4 和 Roger Crickmore 5 1 机械和声学计量中心,国家物理实验室,泰丁顿,米德尔塞克斯 TW11 0LW 2 机械工程系,拉夫堡大学,阿什比路,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3TU 3 爱丁堡大学,流体动力学系,物理与天文学系,国王大厦 - 梅菲尔德,爱丁堡 EH9 3JZ 4 激光光学Engineering Ltd,邮政信箱 6321,拉夫堡,莱斯特郡 LE11 3XZ 5 QinetiQ,温弗里斯,纽堡,多切斯特 DT2 8XJ 摘要 本报告记录了关于空气和水中声学参数测量光学方法的文献调查结果。本报告回顾了现有的空气和水中声音测量方法,以确定基于计量的光学声音测量方法的要求。基于光学方法制定声学基本标准的首选方法是使用光子相关性对空气进行激光多普勒风速测量 (LDA),以及使用声场反射膜对水进行激光多普勒振动测量 (LDV)。还回顾了项目的当前进展情况,并对项目第二阶段的工作方向提出了建议。本报告是英国贸易和工业部 NMS 量子计量计划项目 3.6 第一阶段工作包的交付成果。该项目由英国国家物理实验室、拉夫堡大学和爱丁堡大学组成的联合体负责,Laser Optical Engineering Ltd 和 QinetiQ 为分包商。
为有效控制声场提供了新途径。[1–4] 除了实现负折射率、[5] 超透镜、[6,7] 全息图[8] 和声学斗篷之外,[9] 最近的进展还包括开发非互易系统、[10] 拓扑绝缘体、[11,12] 非线性、[13] 可调、[14] 编码[15] 和可编程超表面。[16] 声学超表面也被探索为模拟计算的潜在平台[17],计算机科学和人工智能的进步促进了设计程序,以实现超材料和超表面的理想特性。[18–21] 超材料也可用作探索量子概念类比的平台,如霍尔效应[22,23] 自旋特性、[24–27] skyrmions[28] 和旋转电子学。 [29] 声学超材料领域的一个发展中的分支致力于实现新型隔音系统。[30] 城市噪音污染日益严重是影响全球健康和生态环境的危险趋势之一。[31–35] 解决这个问题需要开发新的方法和材料,以实现宽带被动隔音。传统使用的系统通常以笨重的结构为代表,对建筑物和建筑物施加了严格的工程限制。[36] 噪音减轻的频率范围必须与所用材料的质量和体积相结合。此外,通风或光学透明度等一些关键特性通常与此类系统不相容。与传统的质量密度定律不同,超材料中声音的反射和衰减主要依赖于结构元素的周期性和形状,而不是它们的材料特性。超材料的一个重要选择是可以实现允许空气流动的结构。 [37–41] 各种设计包括穿孔膜、[42,43] 空间卷绕结构、[44–48] 和元笼 [49–51] 已被提出。尽管如此,尽管可实现的物理效应众多,声学超材料却很少在现实生活中得到应用。这些结构通常设计复杂,操作范围狭窄。在本文中,我们提出了一种隔音通风元室,允许光线进入内部区域。该室设计简单,便于制造和组装。同时,对材料的要求
膜型超材料,[17] 最近的研究表明,将液体与固体结构结合起来可以极大地促进可重构性。最近展示了一种被动可重构亥姆霍兹共振器,其中填充了不同体积的水来调节其自由腔空间。 [18] 但是,为了主动调整液体嵌入超材料设计,我们需要主动微流体技术来在芯片上控制液体的流动性。文献中存在许多主动微流体控制机制 [19],如光电润湿、电泳和表面声波。这些可用于以受控方式移动微尺度液滴,并已被用于各种应用,如芯片实验室、[20] 打印、[21] 光流体透镜 [22] 和声流体。 [23] 然而,声流体领域 [24] 迄今为止仅关注使用施加声场来操纵液滴 [25,26],而不是反之亦然。此外,由于尺寸大、吞吐量低、体积大以及整合主动控制机制所需的材料成本高昂,制造超紧凑可调超材料设计面临着制造挑战。在这里,我们提出并开发了一种新型超紧凑元结构,我们称之为超材料,它具有利用微流体的主动驱动机制,这将具有重要实际意义并促进微流体声学超材料 (MAM) 的新方法。在本文中,我们设计、制造并展示了一种液滴集成超材料,其可调性源自一种基于数字微流体的主动液滴操纵技术,称为电介质电润湿 (EWOD)。 [27–29] 我们利用微机电 (MEMS) 技术实现了对深亚波长狭缝(尺寸为长度 = 0.5 λ (L)、宽度 = 0.06 λ 和高度 = 0.02 λ )的动态控制,以操纵超声波(40 kHz)。例如,在文献中很少见到在频率 20.9 kHz(λ 表示声音的波长)时约为 λ /650 的超薄深亚波长超材料,其中通过在超表面上镂空图案化来剪纸任意图案。[30] 已报道的大部分作品(如范围在微米到毫米级的超声波超透镜 [31])都是“被动的”,但这里我们提出了一种新型的主动可调谐深亚波长超薄超材料(厚度为 200 微米,高达 λ /44),据我们所知,与以前的研究相比创下了纪录。基于 MEMS 的 MAM 设计铺平了道路
词汇表 A A 加权:一种用于获得单个数字的技术,该数字代表包含广泛频率范围的噪声的声压级,其方式近似于耳朵的响应:人耳对所有频率的声音的反应并不相同,在低频和高频下的效率低于中频或语音频率。因此,使用 A 加权会弱化低频和高频。像差:与完美图像再现的任何差异。像差仪:一种用于测量光学像差的仪器。眼科像差仪的开发是为了测量无法通过自动验光仪或更传统的临床方法测量的复杂屈光不正。绝对阈值:导致感觉反应的刺激的最小值。适应:对新的身体和/或环境条件的生理调整(适应)。调节:眼睛的自动对焦过程,有助于在不同观看距离下保持清晰的视网膜图像。消色差:镜片组合(通常接触),可减少色差。声学:与声音或听觉有关。声学显示:呈现声学信息的显示。声场:对特定空间中声音行为的描述;特定开放、部分受限或完全封闭空间中一个或多个声源产生的声压分布。包含声波的空间区域 声阻抗:给定表面上平均的有效声压与流过该表面的声能有效体积速度之比。阻抗的单位是 Pa-s/m 3 或 dyne-s/cm 5 ,称为声欧姆 (Ω)。声学人体模型:人体头部(或人体头部和躯干)的复制品,在耳道中鼓膜位置放置麦克风,用于进行声学测量和声音记录。听神经:[参见听觉神经] 声压:[参见声压] 声反射:中耳肌肉的一种动作,可降低耳朵对高强度刺激的敏感度。声学特征:给定声源的特征声音,可用于识别声源。声波:通过弹性介质传播的机械扰动。声学:声音的产生、传输和接收的科学。执行器:用于或旨在用于移动或控制某物的设备。有源矩阵电致发光 (AMEL):一种电致发光显示器,其中各个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。有源矩阵液晶显示器 (AMLCD):一种液晶显示器,其中每个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。有源矩阵 OLED (AMOLED):一种有机发光显示器,其中各个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。主动降噪 (ANR):通过电子方式将背景噪音的相位反转 180 度并将此反转信号添加到原始噪音中来降低背景噪音的过程。动作空间:个人移动和做出决定的区域(半径 2 米内)。适应:感觉系统对长时间刺激的自动调整。[参见视觉适应和听觉适应]
词汇表 A A 加权:一种用于获得单个数字的技术,该数字代表包含广泛频率范围的噪声的声压级,其方式近似于耳朵的响应:人耳对所有频率的声音的反应并不相同,在低频和高频下的效率低于中频或语音频率。因此,使用 A 加权会弱化低频和高频。像差:与完美图像再现的任何差异。像差仪:一种用于测量光学像差的仪器。眼科像差仪的开发是为了测量无法通过自动验光仪或更传统的临床方法测量的复杂屈光不正。绝对阈值:导致感觉反应的刺激的最小值。适应:对新的身体和/或环境条件的生理调整(适应)。调节:眼睛的自动对焦过程,有助于在不同观看距离下保持清晰的视网膜图像。消色差:镜片组合(通常接触),可减少色差。声学:与声音或听觉有关。声学显示:呈现声学信息的显示。声场:对特定空间中声音行为的描述;特定开放、部分受限或完全封闭空间中一个或多个声源产生的声压分布。包含声波的空间区域 声阻抗:给定表面上平均的有效声压与流过该表面的声能有效体积速度之比。阻抗的单位是 Pa-s/m 3 或 dyne-s/cm 5 ,称为声欧姆 (Ω)。声学人体模型:人体头部(或人体头部和躯干)的复制品,在耳道中鼓膜位置放置麦克风,用于进行声学测量和声音记录。听神经:[参见听觉神经] 声压:[参见声压] 声反射:中耳肌肉的一种动作,可降低耳朵对高强度刺激的敏感度。声学特征:给定声源的特征声音,可用于识别声源。声波:通过弹性介质传播的机械扰动。声学:声音的产生、传输和接收的科学。执行器:用于或旨在用于移动或控制某物的设备。有源矩阵电致发光 (AMEL):一种电致发光显示器,其中各个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。有源矩阵液晶显示器 (AMLCD):一种液晶显示器,其中每个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。有源矩阵 OLED (AMOLED):一种有机发光显示器,其中各个像素由专用电子开关控制,并以矩阵形式(行和列)排列。主动降噪 (ANR):通过电子方式将背景噪声的相位反转 180 度并将此反转信号添加到原始噪声中来降低背景噪声的过程。动作空间:个人移动和做出决定的区域(半径 2 米内)。适应:感觉系统对长时间刺激的自动调整。[参见视觉适应和听觉适应]
表面声波是局限于材料表面的机械波。这些波浪自然发生在地震期间,并且还经过设计用于微型设备,在传感和处理超高频率电信号中起着至关重要的作用。人造表面声波通常以数百MHz或更高的频率运行,波长在千分尺尺度上,并且表面位移的表面位移数百个皮仪 - 可与原子的大小相当。可以通过在压电材料上的互换能器的机电转换来进行这些波的激发。表面声波的损失可能很低,结合能够通过压电材料中的应变或电场将多个量子系统搭配到许多量子系统,最近已实现了量子声学领域的探索。在经典级别上,这种耦合都是可能的,其中大量相干的声子与量子系统相互作用,以及在量子级别,量子系统理想地耦合到单个声子。这不仅对量子物理学研究非常有意义,而且对于从量子传感到量子转导的应用,其中量子信号从一种类型的载体转换(例如光子)到另一个(例如声子)。在本文中,我们与GAAS上的表面声波一起工作,GAA既是压电材料,又是半导体。以这种方式,可以在托有Ingaas量子点的同一介质中生成表面声波,这些介质是光学活跃的量子系统。可以通过将声子限制在声腔中并将量子点放在光学微腔中以增强光学读数来增强表面声波和量子点之间的耦合。为此,我们在这里描述了一个包括声学腔和开放式光学微腔的平台,在不久的将来,该平台将用于使用Gigahertz表面声波和Ingaas Semicicductor量子点进行量子声学实验。由于多种损失机制,高铁表面声波腔的制造并不是微不足道的。由于系统的复杂性,有限的元素模拟是耗时的,并且不容易执行。因此,高铁表面声波腔的制造通常涉及基于迭代样品制造和表征的优化过程。在我们的情况下,我们通过电子束光刻和Al上的Al上的AL纳米表面声波杆纳米表面的声波杆。这些空腔在1 GHz下运行,并包含用于表面声波激发的插入式传感器。在第2章中,着重于表面声波腔的表征,我们建立了基于纤维的扫描光学干涉仪,用于测量GHz表面声波的位移的幅度和相位,以及在声学空腔中成像它们的空间分布。表面表面声波腔的表征通常是通过使用相同的用于波激发的相同二聚体换能器的全电测量进行的。我们通过成像表面声波腔中的横向模式我们发现此方法不完整,并且可能导致误导信息,尤其是关于腔体内声场的分布。
Marco Ricci 自 2003 年以来一直积极从事科学研究,从那时起,他的研究活动主要集中在电磁场和声场及其与物质和材料的相互作用的研究上。这些年来,他的研究活动涵盖了各种主题:他在论文和博士学位期间开始研究量子信息的量子光学实现和最佳量子测量程序,而他的研究活动目前主要集中在开发应用于工业品、食品和文化遗产的无损检测和评估 (NDT&E) 测量程序,利用涡流、超声波和热成像和脉冲压缩理论。尽管上述研究领域不同,但在这两种情况下,Marco Ricci 的研究方法都以创新测量、处理和成像协议的理论建模活动为特征,并以持久的实验验证工作为支持,旨在验证理论并促进实际应用。同时,在过去十年中,他的研究兴趣也致力于研究磁性,特别是自旋电子学现象。在此框架内,Marco Ricci 获得了电磁、声学和热理论以及信号和图像处理多个方面的广泛知识,尤其是应用于 NDT&E 技术的知识。他还获得了各种科学软件方面的专业知识,例如 MATLAB、Labview、Mathematica 和 OriginLab 等。同时,持久的实验活动使他获得了数据采集系统(数字示波器、任意波形发生器、帧抓取器等)、超声波和声学传感器、红外摄像机、激光系统、电动平移台和相关驱动器等方面的经验和技能,并且能够使用 Labview 和 MATLAB 管理甚至复杂的测量设置。他是国际期刊和国际会议论文集上约九十篇论文的合著者,拥有三项意大利专利和各种书籍章节。他是一本关于超声波 NDT 工业应用的书的编辑,该书总结了由教育、大学和研究部资助的意大利研究项目 PRIN2009 期间获得的研究成果。在无损检测与评估领域(这是他的主要研究活动),他协调并参与了各种国内外研究和应用研究项目,与知名研究人员(华威大学的 DA Hutchins 教授、纽卡斯尔大学的 GY Tian 教授、拉瓦尔大学的 X. Maldague 教授等)以及西门子、华威大学、弗劳恩霍夫研究所、鲁汶大学、纽卡斯尔大学、原子能和替代能源委员会等知名外国学术和工业合作伙伴合作。所取得的成果使他在无损检测和评估界获得了国际声誉,事实上,他最近成为了“NDT & E International”杂志的编辑委员会成员,该杂志是该领域最负盛名的杂志之一。除了使用 NDT 技术测试工业产品外,Marco Ricci 还将其应用于食品检验(与 COLUSSI 和 Biscotti Gentilini 合作)并且最近用于文化遗产的检验。关于后一个迅速发展和非常有前景的主题,他是去年 1 月提交给 H2020-MSCA-ITN2019 的欧洲培训网络提案的协调员。各种研究人员、大学、研究中心、从事文化遗产研究的公司以及著名的重要欧盟博物馆(德累斯顿国立艺术收藏馆、莱比锡大学古物博物馆、贝加莫卡拉拉学院)都是该联盟的成员。