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[发明专利]一种基于多模态特征融合的声音场景分类方法-CN202310778782.0有效
发明人：张涛;李栋磊;耿彦章;丁碧云;孔令国;赵鑫;刘炜杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G10L25/51 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多模态特征融合的声音场景分类方法，包括提取原始声音的梅尔声谱图，并在梅尔声谱图基础上提取一阶差分梅尔声谱图；基于梅尔声谱图以及一阶差分梅尔声谱图构建特征提取网络；将提取的梅尔声谱图以及一阶差分梅尔声谱图输入到特征提取网络中进行特征提取以及特征融合；将经过特征提取网络后得到的梅尔声谱图的深度特征图和一阶差分梅尔声谱图的深度特征图进行降维得到2个具有高级语义信息特征向量，最后将2个特征向量进行融合，并预测输出。本发明的方法能够有效提高声音场景的识别准确率，且提高了鲁棒性。
一种基于多模态特征融合声音场景分类方法

[发明专利]一种自监督机器异常声音检测方法-CN202310485737.6有效
发明人：张涛;刘炜杰;杨明;孔令国;李栋磊;耿彦章;赵鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明提供了一种自监督机器异常声音检测方法，包括将机器声音数据集中的音频段转换为声谱图，将声谱图沿时间和频率方向分解并重新组合为多通道的时间子谱图和频率子谱图组输入特征；将时间子谱图和频率子谱图组分别送入特征提取网络中两个并行训练的子网络分支，提取时间特征向量和频率特征向量；对特征提取网络输出的两组特征向量进行分类，计算时间和频率异常分数，将两组异常分数按不同加权系数融合作为最终异常分数，输出检测结果。本发明通过声谱图分解，在降低输入特征尺寸的同时尽量保留更多的频率特征；通过并行训练的特征提取子网络，提高了时域特征和频域特征的利用效率；通过自监督分类和异常分数融合，提升了方法的准确度和鲁棒性。
一种监督机器异常声音检测方法

[发明专利]一种基于换能器接收相位的二维水下环境探测方法-CN201811234609.X有效
发明人：张建;陈晓静;耿彦章;梁晋华 -专利权人：南通赛洋电子有限公司
申请日： 2018-10-23 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G01S15/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于换能器接收相位的二维水下环境探测方法，至少三个换能器沿直线分布组成换能器线阵；对换能器的接收波形进行去直流和滤波处理；对信号进行希尔伯特变换，并进行共轭相乘；分窗做滑动平均求出子阵相位差，从而计算出回波入射角θ；计算出窗中心点到接受阵之间的距离R；将得到的（R，θ）变换到直角坐标系上，并经过后续处理拟合出水下二维图形。本发明仅利用三个换能器实现了二维前扫功能，计算量低，大大降低了产品成本。
一种基于换能器接收相位二维水下环境探测方法

[发明专利]一种能够实现能量定向聚集的水下无线能量传输方法-CN202211278672.X在审
发明人：张涛;刘忠正;赵鑫;耿彦章 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H02J50/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种能够实现能量定向聚集的水下无线能量传输方法，包括设置放置在水面上的发射换能器阵列以及放置在水面下的接收换能器阵列；对发射换能器阵列中的所有阵元设置不同的幅度权值；控制发射换能器阵列的相控波束偏转。本发明公开的一种能够实现能量定向聚集的水下无线能量传输方法，通过阵元的权值设定以及阵列的相控波束偏转，实现能量的定向聚集，能够有效提高水下无线能量传输效率。
一种能够实现能量定向聚集水下无线传输方法

[发明专利]一种基于分数阶傅里叶变换的变频声呐测深方法-CN201911098518.2有效
发明人：张建;陈晓静;耿彦章 -专利权人：南通赛洋电子有限公司
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01S15/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于分数阶傅里叶变换的变频声呐测深方法，具体包括以下步骤：(1)线性调频信号生成；(2)功率放大；(3)信号发射；(4)监听回波信号；(5)判断收到回波：(6)计算显示距离。本发明的一种基于分数阶傅里叶变换的变频声呐测深方法基于线性调频信号在分数阶傅里叶变换域上能量高度集中的特点进行声呐测深，可以有效分辨出极低信噪比情况下的声呐回波信号，从而大大加强了声呐的远距离探测功能。
一种基于分数傅里叶变换变频声呐测深方法

[发明专利]一种基于扬声器阵列的定向声场束宽控制方法-CN202110375017.5在审
发明人：张涛;刘忠正;耿彦章 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-04-08 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H04R9/06 文献下载
摘要：一种基于扬声器阵列的定向声场束宽控制方法：根据阵元数和阵元间距并确定n层圆环阵列阵型；对每层扬声器阵元并联连接，每层扬声器阵列视作一个子阵，对每层扬声器子阵并联连接；设置每层扬声器阵列的初始供电电压幅度，即对每层扬声器子阵串联电阻，设置电阻阻值使每层扬声器子阵电压幅度按Dolph‑Chebyshev分布；调节每层扬声器子阵电阻阻值改变每层扬声器子阵电压幅度系数，对声场主波束宽度和旁瓣级进行控制。本发明提出一种基于扬声器阵列的定向声场束宽控制方法，在扬声器阵列基础上进行幅值加权信号处理，提升声场声束指向性，增强声场带外衰减，并通过调节相应幅值控制声场束宽形态。
一种基于扬声器阵列定向声场控制方法

[发明专利]一种基于一阶差分麦克风阵列的信号估计方法-CN202210737698.X有效
发明人：张涛;王恒;耿彦章;赵鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G10L21/0216 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于一阶差分麦克风阵列的信号估计方法，首先构建一阶差分麦克风阵列模型，利用该阵列接收信号，并将两麦克风接收到的信号作差，得到时域差值信号。然后对差值信号进行频域分析，可发现其幅频特性曲线有着一种类似梳状的结构，在本发明中称该效应为梳状滤波效应。对该效应进行数学分析，并依据此设计反梳状滤波器。接着利用该滤波器对差值信号进行滤波，即可还原出原信号的频谱，最后结合相位谱还原出原时域信号，实现信号估计的目的。本发明可以有效解决传统信号估计方法的准确度较低，以及基于深度学习的新型信号估计方法计算复杂度较高和鲁棒性差的问题。
一种基于一阶麦克风阵列信号估计方法

[发明专利]一种基于声聚焦和麦克风阵列波束形成的语音增强方法-CN202011153191.7有效
发明人：张涛;耿彦章;李秋颖;孙建红 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-26 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G10L21/0208 文献下载
摘要：一种基于声聚焦和麦克风阵列波束形成的语音增强方法，是用于一路信号依次经抛物面、均衡器至协同模块，另一路信号依次经麦克风阵列、信号对齐单元至协同模块，在协同模块中对两路信号作协同，包括：分别计算每个麦克风采集到的信号xn(t)；计算均衡器的输出信号ye(t)；计算麦克风阵列的输出信号ya(t)；麦克风阵列输出信号ya(t)与均衡器输出信号ye(t)对齐；应用独立分量分析的方法对信号ya(t+ΔT)和ye(t)作协同。本发明可有效提升麦克风阵列的降噪性能，在硬件成本微小的前提下，大幅提升语音增强的效果。并可应用于‑15dB信噪比的强噪声环境中的语音录制任务。也可应用于大型人员场所安保，远距离语音录制和野生动物声音记录等特种任务。
一种基于聚焦麦克风阵列波束形成语音增强方法

[发明专利]一种基于BP网络的噪声分类方法-CN201910960086.5有效
发明人：张涛;耿彦章;邵洋洋 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-10-10 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G10L21/0208 文献下载
摘要：一种基于BP网络的噪声分类方法：对输入的噪声信号进行预处理；对预处理后的每一帧噪声信号分别进行傅里叶变换得到噪声信号功率谱；利用每一帧噪声信号功率谱分别计算每一帧噪声信号的梅尔频率倒谱系数及梅尔频率倒谱系数的一阶差分；计算每一帧噪声信号的伽玛通频率倒谱系数；将每一帧噪声信号的梅尔频率倒谱系数、梅尔频率倒谱系数的一阶差分和伽玛通频率倒谱系数组合作为该帧噪声信号的联合特征，将全部帧噪声信号的联合特征中的一部分作为训练数据，另一部分作为测试数据；分别训练一级BP网络和二级BP网络；将一级BP网络和二级BP网络联合进行测试，得到最终的噪声信号分类结果。本发明有着更高的噪声分类准确率。
一种基于 bp 网络噪声分类方法

[发明专利]一种基于改进传递矩阵的消声器传递损失单步测量方法-CN202110993250.X在审
发明人：张涛;胡梦雪;耿彦章 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明基于传递函数原理测量传递损失的基本思想和声学理论分析，提出了单步测量就可得出消声器的传递损失的方法，并对该方法在LMS仿真软件上进行了虚拟测量，得到的实验结果与理论值具有一致性，既克服了四传声器法中吸声尖劈带来的问题，又解决了两源法和双负载法带来的操作繁琐问题。
一种基于改进传递矩阵消声器损失测量方法

[发明专利]一种可调频声衬-CN201610541073.0有效
发明人：吕海峰;韩彦南;耿彦章;安君 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-07-03 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： G10K11/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调频声衬，涉及消声器技术领域，用以解决现有技术中存在可调频声衬采用机械结构实现消声频率偏移，结构复杂、安装不便和响应速度慢的问题。该声衬包括：腔体底板、腔体侧壁、压电悬臂梁和腔体顶盖；腔体底板、腔体侧壁和腔体顶盖构成声衬腔体；腔体底板上设置有穿孔，腔体底板一侧外沿的凸块上设置有定位槽；腔体侧壁上开设有豁口；压电悬臂梁包括压电陶瓷、弹性悬臂梁、实体和定位块；通过逆压电效应改变实体的位置，从而改变了穿孔的有效空间，即改变亥姆霍兹共振器的结构参数，实现消声频带的偏移。
一种调频

[发明专利]一种适用于水下声呐成像的上位机系统及其控制方法-CN201811240997.2在审
发明人：张建;尹红芳;朱诚诚;焦琛;耿彦章 -专利权人：南通赛洋电子有限公司
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于水下声呐成像的上位机系统及其控制方法，包含参数设置模块、模式选择模块、数据采集模块、数据处理模块和显示模块，参数设置模块用于用户输入测量量程；模式选择模块用于选择回声模式和前扫描模式；数据采集模块用于接收串口发送来的数据；数据处理模块用于对采集数据进行处理，消除噪声并填充缺失值；显示模块用于对处理后的数据处理成图形并显示。本发明计算简单，对硬件要求低。
参数设置模块模式选择模块数据采集模块数据处理模块上位机系统显示模块成像采集数据串口发送回声模式扫描模式输入测量消除噪声硬件要求数据处理量程填充

[发明专利]一种软包装液体体积测量装置与方法-CN201410685039.1有效
发明人：吕海峰;冀晓菲;韩彦男;耿彦章;刘海霞 -专利权人：中北大学
申请日： 2014-11-25 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： G01F22/00 文献下载
摘要：本发明属软包装液体体积测试技术领域，为克服现有测试方法中对软包装液体进行破坏侵入测量的弊端，提供一种基于声学方法的软包装液体体积测量装置与方法，声学管道底部设置共振腔，声学管道入口端设置扬声器，出口端开口，入口端和出口端都设置有传声器；声学管道底部开若干消声孔与共振腔连通。声学管道内的声波频率和共振腔振动系统固有频率相同时，管道入口和出口处的两只传声器测量声波流经管道时的传递损失，找到传递损失最大值对应频率，建立频率与空腔体积的函数关系，实现对软质包装内液体体积的测量。通过声学方法测量声学管道的传递损失建立起传递损失最大值频率与被测体积的关系，可以实现软包装液体体积的快速、非侵入测量。
声学软包装液体共振腔体积测量装置传递管道入口出口端传声器扬声器非侵入测量测量声波方法测量固有频率函数关系侵入测量软质包装声波频率体积测试振动系统入口端消声孔空腔连通测量开口测试

[实用新型]一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器-CN201620228181.8有效
发明人： 耿彦章;吕海峰;王和平 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-03-23 - 公布日： 2016-09-07 - 主分类号： G10K11/18 文献下载
摘要：本实用新型属于消声器技术领域，为了解决目前的赫姆霍兹消声器不能很好的消除较宽频率的噪声的问题，本实用新型提供了一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，包括垂直连接的矩形接管和圆柱共振腔，所述矩形接管和圆柱共振腔均为两端开口的中空结构，矩形接管的两端通过法兰盘密封，圆柱共振腔的顶部设有封底圆盘并通过法兰盘固定密封，圆柱共振腔底部与矩形接管之间设有穿孔板并通过法兰盘固定密封，所述穿孔板上开有与矩形接管、圆柱共振腔贯通的共振孔。本实用新型的将消声器壳体分为共振腔与矩形接管两部分制造，可以使共振腔和穿孔板以及穿孔板上所附着的共振孔自由更换，以搭配组合出适应不同噪声场的最佳的排气消声器。
一种更换穿孔测试用赫姆霍兹消声器

[实用新型]一种外腔体和内管分离安装的测试用消声器-CN201520511825.X有效
发明人： 耿彦章;吕海峰;牛凯强;韩彦南;刘海霞 -专利权人：中北大学
申请日： 2015-07-15 - 公布日： 2015-12-23 - 主分类号： F01N13/00 文献下载
摘要：本实用新型属消声器技术领域，为解决目前的消声器其内管的穿孔率，孔长和穿孔区域等参数在加工成型后就固定不变，导致同一个共振式消声器对不同工况下的噪声不能很好的降噪，不能很好的消除较宽频率的噪声问题，提供一种外腔体和内管分离安装的测试用消声器。圆柱外壳前后端部连接对开盖，对开盖为对称设置的对开片固定连接而成，对开盖中间设有内管通孔；对开片通过端部设定的连接片固定连接，连接片之间安设密封胶垫；内管与对开盖连接处的外表面布设内管固定装置。实现了可更换内管，以搭配组合出适应不同噪声场的最佳消声器。内管拆卸、更换方便，结构简单。适用于声学仪器研发、噪声控制实验、变频发动机降噪等情况下使用。
一种外腔体分离安装测试消声器

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