Акустический журнал, 2004, 50, выпуск 5

   

Акуличев В.А., Безответных В.В., Войтенко Е.А., Каменев С.И., Леонтьев А.П., Моргунов Ю.Н. «Акустические дистанционные измерения течений на шельфе Японского моря» c. 581-584

Обсуждаются результаты экспериментальных исследований полей течений в шельфовой зоне Японского моря вблизи полуострова Гамова в районе расположения акустико-гидрофизического полигона Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН, полученные авторами в 2001–2002 гг. в рамках актуальных задач по разработке технических систем длительного дистанционного мониторинга климатической изменчивости морской среды и акустической томографии динамических процессов в мелком море. В экспериментах использовались акустические совмещенные приемоизлучающие системы (трансиверы) и сложные фазоманипулированные сигналы с несущей частотой 2500 Гц. Скорости течений, вычисленные по акустическим данным, удовлетворительно совпадают с измеренными стандартными океанологическими приборами.

Акустический журнал, 50, 5, c. 581-584 (2004) | Рубрика: 07.16

 

Батанова Н.Л., Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин Р.И. «Отражение и преломление поверхностных волн на периодической доменной структуре» c. 585-589

Исследованы особенности отражения и преломления поверхностных акустических волн на периодической доменной структуре, сформированной в ниобате лития. Обнаружена генерация второй акустической гармоники. Предложен механизм линейного и нелинейного взаимодействия акустических волн с периодической доменной структурой.

Акустический журнал, 50, 5, c. 585-589 (2004) | Рубрики: 05.15 06.13

 

Гончаров А.Н. «Функция "ложного обучения" классификатора акустических сигналов» c. 590-602

В работах по статистическому распознаванию образов, использующих обучение и экзамен, результат обучения зависит не только от эффективности признаков, но также и от соотношения мощности выбранной решающей функции, объема обучающей выборки и числа признаков. Расчет ошибок распознавания, связывающих эти основные величины для конкретного классификатора, обычно сложен, а вычисления приближенны и мало наглядны при оценке получаемых результатов в процессе исследований. Для оценки ошибок классификации предложено формировать отрезки случайного шума в аппарате распознавания вместо признаков реальных сигналов.

Акустический журнал, 50, 5, c. 590-602 (2004) | Рубрика: 12.05

 

Двоешерстов М.Ю., Чередник В.И., Чириманов А.П. «Электроакустические волны Лэмба в пьезокристаллических пластинах» c. 603-608

Численно исследуются основные характеристики нормальных электроакустических волн различного типа, распространяющихся в пластинах пьезоэлектрических монокристаллов различной толщины. Предложен ряд пьезопластин и ориентаций в них, при которых коэффициент электромеханической связи для поперечных нормальных волн имеет рекордно высокую величину.

Акустический журнал, 50, 5, c. 603-608 (2004) | Рубрика: 06.14

 

Денисов Д.А., Абрамова Е.П., Абрамов А.В. «Расчет скорости звука в морской воде по известным концентрациям ионов» c. 609-613

Показано, что предложенный ранее метод расчета скорости звука в морской воде по известным концентрациям ионов, строго говоря, может быть применен для расчета скорости звука в морях, если в качестве модели морской воды используется раствор, содержащий 6 ионов, или раствор, содержащий 4 иона Na+, Mg2+, SO42-, CT, если в нем мольная концентрация Na+ заменена суммой мольных концентраций Na+ и K+, а мольная концентрация Mg2+ заменена суммой мольных концентраций Mg2+и Ca2+. Приведен алгоритм расчета. Показано, что при рассмотрении морской воды как раствора, содержащего 6 ионов, рассчитанное значение скорости звука не зависит от того, концентрация какого именно иона находится из условия электронейтральности.

Акустический журнал, 50, 5, c. 609-613 (2004) | Рубрика: 07.07

 

Зверев В.А. «О корреляционном шуме при обращении волнового фронта в акустике» c. 614-618

Рассмотрен шум, возникающий в процессе обращения волнового фронта акустических сигналов. Показано, что наблюдаемый шум является естественным следствием интерференционных явлений, происходящих в сложных средах с многократными переотражениями сигналов, которые придают модулю спектра шумоподобный характер. Предложен способ обращения волнового фронта, снижающий шумы, возникающие вследствие интерференции. Проведен численный анализ рассматриваемых явлений.

Акустический журнал, 50, 5, c. 614-618 (2004) | Рубрика: 12.07

 

Ильин С.В., Рычагов М.Н. «Сегментация акустических изображений с помощью нейронных сетей» c. 619-627

Представлен метод сегментации акустических изображений биомедицинского типа, обеспечивающий эффективную классификацию групп схожих элементов изображения (пикселей) и их выделение в отдельные характеристические области. В качестве входного массива используются данные об интенсивности пикселей исходного изображения. Классификация проводится с помощью нейронных сетей встречного распространения, которые обеспечивают выделение основных классов (структур, тканей, артефактов и т.п.), присутствующих в изображении. Поскольку применяемый тип нейронной сети предполагает априорное знание количества таких классов и является процедурой, предполагающей управляемое обучение, то для создания набора исходных данных требуется участие эксперта. Полученные результаты обработки тестовых акустических (ультразвуковых) изображений демонстрируют пригодность метода для эффективного решения задач классификации в сонографии. Для оценки точности метода производится сравнение с сегментацией, проведенной вручную.

Акустический журнал, 50, 5, c. 619-627 (2004) | Рубрика: 13.03

 

Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Смелов В.А., Щелкунов А.И. «Снижение погрешности градуировки измерительных гидрофонов по полю методом взаимности в гидроакустическом бассейне» c. 628-637

Предлагается процедура градуировки, позволяющая существенно снизить погрешность, обусловленную искажениями акустического поля в гидроакустическом бассейне. Эта процедура основана на определении так называемых приведенных электрических переходных импедансов преобразователей (электрических переходных импедансов, приведенных к закону распространения сферической волны) и заключается в измерении электрических переходных импедансов при различных расстояниях между гидроакустическими преобразователями. Чувствительность градуируемого гидрофона рассчитывается по значениям приведенных электрических переходных импедансов в дальнем поле. Для определения значений этих приведенных переходных импедансов используется математическая модель гидрофона, основанная на представлении его системой, образованной точечным чувствительным элементом и конечным числом точечных источников акустического сигнала – отражателей. Предложен способ определения числа и координат точечных отражателей на основе анализа акустических "изображений" отражающей поверхности гидрофона. Рассматриваются методика проведения измерений, алгоритмы математической обработки и результаты экспериментальных исследований. Приводится сравнительный анализ результатов градуировок гидрофонов "по полю" методом взаимности, выполненных по традиционной методике и с использованием предложенной процедуры.

Акустический журнал, 50, 5, c. 628-637 (2004) | Рубрика: 07.20

 

Карпук М.М., Костюк Д.А., Кузавко Ю.А., Шавров В.Г. «Отражение и преломление акустических волн на границе магнитоакустический материал-диэлектрик» c. 638-645

Reflection and refraction of longitudinal and transverse acoustic waves at a plane boundary between an antiferromagnetic and a dielectric are studied. The antiferromagnet is assumed to have easy-plane anisotropy and to be in the state near the orientational phase transition in magnetic field. A possibility to control the angles of wave type transformation at reflection and the refraction angles, as well as all four coefficients of wave transformation at reflection and refraction, by magnetic field is demonstrated. Conditions for the formation of the critical angles of internal reflection and the effect of magnetic field on their values are specified. A possibility of the radiation of a grazing wave into the material bulk in the vicinity of the phase transition is analyzed.

Акустический журнал, 50, 5, c. 638-645 (2004) | Рубрика: 06.16

 

Кацнельсон Б.Г., Переселков С.А., Петников В.Г. «О возможности селекции нормальных волн в мелководном волноводе» c. 646-656

В рамках численного и натурного экспериментов исследованы особенности дальнего распространения низкочастотных узкополосных звуковых сигналов в придонном акустическом канале со случайными неоднородностями, обусловленными внутренними волнами и шероховатым дном. Проанализированы возможности выделения составляющих сигнала, отвечающих различным нормальным волнам. Рассмотрен вопрос о выделении таких составляющих для сигналов большой длительности, превышающей характерное время стационарности канала.

Акустический журнал, 50, 5, c. 646-656 (2004) | Рубрика: 07.02

 

Кожевников Е.Н. «Структура акустических доменов в холестерическом жидком кристалле при воздействии ультразвука» c. 657-665

На основе неравновесной гидродинамики холестерического жидкого кристалла (ХЖК) рассмотрены свойства акустических "доменов" в ХЖК-слое, возникающих при нормальном падении на него ультразвуковой волны. Методом возмущений анализируется геометрия, размер доменов и степень деформации ХЖК-структуры при интенсивностях ультразвука, превышающих пороговую. Построена скэйлинговая зависимость размера доменов и амплитуды деформации от интенсивности воздействия и предварительного растяжения слоя; показано, что с продвижением за порог эффекта размеры доменов уменьшаются.

Акустический журнал, 50, 5, c. 657-665 (2004) | Рубрика: 06.02

 

Комиссарова Н.Н., Фурдуев А.В. «Акустический метод измерения газосодержания в донных осадках» c. 666-670

Gas bubbles in the bottom of shallow-water seas and fresh-water basins lead to a substantial decrease in the sound speed. The gas content in the bottom changes because of the variability of the biological activity and water contamination, therefore serving as an indicator of the environmental equilibrium in the basin. It is proposed to monitor the gas content in bottom sediments by measuring the frequency spectrum of the bottom reflection coefficient in a broad frequency band. The data of calculations are presented for the sound speed in gas-containing sediments and for the values of the bottom reflection coefficient. A method is proposed for monitoring the gas content by measuring the frequency and angular characteristics of the natural ambient noise.

Акустический журнал, 50, 5, c. 666-670 (2004) | Рубрика: 07.14

 

Копыл Е.А., Лысанов Ю.П. «Об угловой зависимости коэффициента рассеяния звука на анизотропных объемных неоднородностях океана» c. 671-675

В рамках метода малых возмущений рассмотрено рассеяние звука на случайных объемных неоднородностях океана, имеющих горизонтальные размеры, значительно превосходящие вертикальные, и обладающих горизонтальной анизотропией. Получены выражения для угловой зависимости коэффициента рассеяния. Приведены результаты расчетов вертикального и горизонтального сечений индикатрисы рассеяния и аналитические оценки угловой ширины ее максимумов.

Акустический журнал, 50, 5, c. 671-675 (2004) | Рубрика: 07.08

 

Коренбаум В.И., Почекутова И.А. «Анализ трахеальных шумов форсированного выдоха человека по данным клинического эксперимента» c. 676-681

Анализ трахеальных шумов форсированного выдоха – один из перспективных методов диагностики нарушений бронхиальной проходимости, являющихся признаком столь распространенных заболеваний как бронхиальная астма и хронический обструктивный бронхит. Цель работы заключается в проверке и уточнении акустической модели форсированного выдоха (Korenbaum V., et al., 1998) на основе статистического анализа клинико-экспериментальных данных. В качестве экспериментальной статистической модели использована выборка из 127 добровольцев (от 18 до 74 лет): больных бронхиальной астмой – 34 чел., хроническим обструктивным бронхитом – 21 чел., здоровых – 29 чел., лиц с факторами риска – 43 чел. Анализировались: общая продолжительность шума форсированного выдоха на трахее, продолжительность свиста форсированного выдоха с частотами от 400 Гц до 600 Гц, наличие узкополосных высокочастотных (более 600–700 Гц) спектральных составляющих в конце форсированного выдоха и на всем его протяжении. Выявлены достоверные различия параметров трахеальных шумов в исследуемых группах. Высокая прогностическая ценность (чувствительность 89%, специфичность 86%) параметров трахеальных шумов форсированного выдоха, предложенных apriori в качестве диагностических на основе акустической модели (Korenbaum V., et al., 1998), косвенно подтверждает адекватность последней. Биомеханико-патофизиологическая интерпретация встречаемости акустических отклонений в группах экспериментальной выборки позволяет связать параметры трахеальных шумов форсированного выдоха с выраженностью механической неоднородности легких.

Акустический журнал, 50, 5, c. 676-681 (2004) | Рубрика: 13.02

 

Максимов Г.А., Ортега Е., Подъячев Е.В., Чиллеми М.Р. «Затухание волны Рэлея вследствие ее рассеяния на двумерных неровностях стенок пустой скважины» c. 682-692

Исследуется затухание волн Релея, распространяющихся вдоль шероховатой поверхности пустой скважины. Эта задача является обобщением задачи о затухании волн Релея на шероховатой границе полупространства. Использованная в работе, методика нахождения коэффициента затухания основывается на методе малых возмущений и методе среднего поля. В результате получено выражение для парциальных коэффициентов затухания поверхностной волны Релея за счет ее рассеяния на шероховатой поверхности пустой скважины в объемные продольные и поперечные волны (R→P и R→S процессы), а также в поверхностные волны Рэлея (R→R процессы). Проведен анализ частотных зависимостей парциальных коэффициентов затухания при различных корреляционных функциях неровностей.

Акустический журнал, 50, 5, c. 682-692 (2004) | Рубрика: 09.03

 

Петухов Ю.В. «Дифракционная фокусировка акустического поля вертикальной антенны в неоднородном по трассе мелком море» c. 693-699

С использованием адиабатического приближения для модового представления акустического поля установлено, что увеличение глубины изоскоростного водного слоя с расстоянием приводит к увеличению эффективности дифракционной фокусировки.

Акустический журнал, 50, 5, c. 693-699 (2004) | Рубрика: 07.02

 

Тарасенко О.С., Тарасенко С.В., Юрченко В.М. «Особенности локализации поперечной упругой волны в полуограниченной акустической сверхрешетке из ферримагнитных и сверхпроводящих слоев. 1. Граница скольжения» c. 700-709

На основе метода эффективной среды корректно учитывающего динамическое взаимодействие спиновой и упругой подсистем изучено влияние эффектов гиротропии на условия распространения сдвиговой упругой волны в полуограниченной магнитной сверхрешетке, состоящей из ферримагнитных и сверхпроводящих слоев как вдали, так и вблизи от точки магнитной компенсации ферримагнитной среды

Акустический журнал, 50, 5, c. 700-709 (2004) | Рубрика: 06.16

 

Лобур М.В., Кособуцкий Я.П. «Об определении фазы плоской звуковой волны при ее прохождении через слой» c. 710-711

Акустический журнал, 50, 5, c. 710-711 (2004) | Рубрика: 04.03

 

Глотов В.П., Вадов Р.А., Колобаев П.А. «Разработка акустико-математической модели сердца человека для оперативной диагностики предынфарктного состояния по пульсу» c. 712-718

Приводится приближенная модель нелинейных автоколебаний миокард-насоса с привлечением натурных экспериментов по оценке резонанса, добротности и упругих параметров сердечного контура (полости) в диапазоне частот 0.1–15 Гц. Предлагается идея оперативной диагностики предынфарктного состояния человека по пульсу на запястье.

Акустический журнал, 50, 5, c. 712-718 (2004) | Рубрика: 13.03