聲學(xué)設(shè)計(jì)全文(5篇)

1虛擬聲學(xué)信號(hào)采集分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

1.1系統(tǒng)前面板的設(shè)計(jì)

虛擬儀器的前面板設(shè)計(jì)是否合理對(duì)虛擬儀器的使用效果有著重要的影響，它直接面向使用者，使用者對(duì)其分布的合理程度也有著很高的要求。

1.2系統(tǒng)的程序框圖設(shè)計(jì)

對(duì)各個(gè)的功能模塊進(jìn)行分割編寫(xiě)，采用模塊式的編寫(xiě)方式逐個(gè)進(jìn)行分割，然后將分割編寫(xiě)的模塊整理集合以構(gòu)成一個(gè)新的系統(tǒng)控制程序。程序模塊主要包括三個(gè)模塊，第一種是實(shí)時(shí)信號(hào)采集模塊；第二種是信號(hào)處理分析模塊；第三種是仿真信號(hào)模塊。這三種模塊對(duì)系統(tǒng)都有著很重要的影響，它們以不同的角色為系統(tǒng)提供服務(wù)，滿足用戶的需求，產(chǎn)生令用戶滿意的信號(hào)。另外，對(duì)這三種模塊的編寫(xiě)整合構(gòu)成新的程序框圖。

1.2.1實(shí)時(shí)信號(hào)采集模塊實(shí)時(shí)信號(hào)采集模式可以通過(guò)對(duì)信號(hào)的有效分析處理對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并且實(shí)時(shí)信號(hào)采集模式可以根據(jù)用戶所設(shè)置的聲音格式從聲卡中得到相關(guān)數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。這種模塊在開(kāi)始采集數(shù)據(jù)前要注意，參數(shù)的設(shè)置要根據(jù)實(shí)際的情況和參數(shù)設(shè)置好以后將信號(hào)選擇的按鈕調(diào)制實(shí)時(shí)信號(hào)檔上。開(kāi)始設(shè)置各個(gè)快捷按鈕，如停止按鈕、退出按鈕、對(duì)信號(hào)的采集保存等按鈕。

1.2.2信號(hào)處理分析模塊設(shè)置完成應(yīng)用信號(hào)處理分析模塊一般是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域分析以及頻域分析。其中時(shí)域分析可分為對(duì)參數(shù)的測(cè)量、對(duì)諧波失真分析、最后是自相關(guān)分析。在對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理的過(guò)程中，如果單單只對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，信號(hào)所具有的全部特征并不能完全的顯示出來(lái)，也就是時(shí)域分析有時(shí)候不能完全滿足對(duì)信號(hào)的分析，這就需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，以更加全面完整的分析出信號(hào)所具有的全部性質(zhì)。在LabVIEW中，如果要對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，就要以FFT為分析的基礎(chǔ)，才能進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：劇院類(lèi)項(xiàng)目；建筑聲學(xué)；項(xiàng)目管理；設(shè)計(jì)管理

引言

設(shè)計(jì)管理這一概念最早由英國(guó)設(shè)計(jì)師邁克爾•法瑞（MichaelFarry）于1966年提出。他強(qiáng)調(diào)：“設(shè)計(jì)管理旨在界定設(shè)計(jì)問(wèn)題，尋找合適設(shè)計(jì)師，盡可能地使設(shè)計(jì)師在既定的預(yù)算內(nèi)及時(shí)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題?！痹O(shè)計(jì)管理的目的在于使設(shè)計(jì)更好地為項(xiàng)目戰(zhàn)略目標(biāo)服務(wù)。與工業(yè)生產(chǎn)相比，設(shè)計(jì)在工程項(xiàng)目上扮演著更重要的角色。設(shè)計(jì)進(jìn)度制約著項(xiàng)目總進(jìn)度計(jì)劃，大部分后期施工問(wèn)題都能在設(shè)計(jì)階段得到解決。更關(guān)鍵的是，占比總造價(jià)5%的設(shè)計(jì)費(fèi)用往往決定著75%的項(xiàng)目費(fèi)用。目前，我國(guó)大型公共建筑項(xiàng)目多采用項(xiàng)目管理制度。作為項(xiàng)目管理的重要一環(huán)，設(shè)計(jì)管理需要管理人員運(yùn)用自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行合理預(yù)判和預(yù)控，進(jìn)而把控項(xiàng)目設(shè)計(jì)的整體走向。其中，劇院類(lèi)項(xiàng)目最具特點(diǎn)：第一，劇院類(lèi)項(xiàng)目外立面建筑類(lèi)型多樣，對(duì)幕墻和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)要求較高；第二，劇院類(lèi)項(xiàng)目舞臺(tái)和觀眾廳區(qū)域內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能空間聯(lián)系緊密，對(duì)建筑聲學(xué)和專(zhuān)業(yè)舞臺(tái)工藝要求也較高；第三，劇院的復(fù)雜空間對(duì)各設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的交叉配合提出了難題。據(jù)此，筆者對(duì)設(shè)計(jì)管理在前期劇場(chǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行分析，以期在把控項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量方面提供一些借鑒。

1劇場(chǎng)聲學(xué)設(shè)計(jì)

我國(guó)現(xiàn)行劇場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求：劇場(chǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)參與建筑、裝飾裝修、音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)全過(guò)程；擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)與建筑聲學(xué)密切配合，整體設(shè)計(jì)以建筑聲學(xué)為主。就劇院項(xiàng)目而言，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建筑聲學(xué)的優(yōu)劣能直觀地被觀眾耳朵感知，直接影響劇院后期的使用效果。一般人很難理解建筑聲學(xué)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，建筑聲學(xué)包括噪聲處理和室內(nèi)聲學(xué)兩個(gè)部分。當(dāng)一個(gè)入射聲波碰到反射面時(shí)，其能量會(huì)被分解為3個(gè)部分，即被界面材料吸收轉(zhuǎn)化成熱能消耗、反射聲波、傳到界面外的透射聲波。其中，前兩項(xiàng)屬于室內(nèi)聲學(xué)，如何處理透射聲波屬于噪聲處理。好的劇院聲學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)做好隔聲和吸聲處理，如樂(lè)器一般精準(zhǔn)，將聲音完美呈現(xiàn)給觀眾。為了保證劇院內(nèi)外的安靜程度，劇院外圍墻體可采用雙層20cm厚鋼筋混凝土墻夾吸音棉來(lái)提供可靠的隔聲值，一般也會(huì)考慮再加設(shè)一條伸縮縫，以減少透射聲對(duì)外界的影響。一般來(lái)說(shuō)，較好的劇院能將建筑內(nèi)部可允許背景噪聲級(jí)（LP）控制在28dB左右。劇院室內(nèi)聲學(xué)初步設(shè)計(jì)的第一步是確定劇院的形狀。不同形狀的劇院如同不同形狀的樂(lè)器，具有不同形狀的共鳴腔和不一樣的反聲結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，在確保視線不受影響的前提下，劇院的形狀應(yīng)滿足以下設(shè)計(jì)要求：廳內(nèi)聲場(chǎng)分布均勻，具有較高的聲音清晰度，提供不同使用功能的混響時(shí)間。傳統(tǒng)的鞋盒形音樂(lè)廳憑借其兩側(cè)的窄側(cè)墻，能更好地將反射聲波傳遞到觀眾的左右耳中，介于人的雙耳效應(yīng)，形成聽(tīng)覺(jué)上的立體感和空間感，但傳統(tǒng)鞋盒形音樂(lè)廳造型規(guī)整，不受現(xiàn)代建筑師青睞；扇形音樂(lè)廳能容納更多的觀眾，但后區(qū)較大，偏遠(yuǎn)座位較多，需要加設(shè)反聲處理裝置（如反聲天花板）；馬蹄形劇場(chǎng)可提供良好的視線與視距，但要進(jìn)行大量的聲學(xué)處理（如聲學(xué)矮墻），并且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給施工帶來(lái)較大的難度。確定劇場(chǎng)形狀和體型后，也基本確定了劇場(chǎng)的體積。劇院體積是影響混響時(shí)間的重要因素之一。不同類(lèi)型的表演對(duì)混響時(shí)間的要求不一樣。混響時(shí)間短，具有較高的聲音清晰度，一般適合于音樂(lè)劇和歌舞??；混響時(shí)間長(zhǎng)，能體現(xiàn)音樂(lè)的豐滿度，一般適合于交響樂(lè)。目前，大部分劇院屬于多功能劇院，需要滿足交響樂(lè)、古典歌劇、芭蕾舞劇、中式戲劇以及會(huì)議等多用途要求。為了滿足不同功能的需求，多數(shù)劇院會(huì)設(shè)置混響時(shí)間調(diào)控裝置。常見(jiàn)的調(diào)控裝置有可移動(dòng)的天花板和舞臺(tái)反聲罩。例如，法國(guó)蒙彼利埃文化中心通過(guò)上下移動(dòng)500mm厚的耐火木質(zhì)天花板來(lái)改變觀眾廳的體積大小，以此改變混響時(shí)間，同時(shí)還會(huì)配備指向性的音響布置，以確保聲音在使用會(huì)議功能時(shí)達(dá)到良好的清晰度和飽滿度。我國(guó)北京保利大劇院、東莞大劇院、武漢大劇院也設(shè)置了可調(diào)的混響裝飾。此外，劇院室內(nèi)聲學(xué)的指標(biāo)還受到其他設(shè)計(jì)因素的影響，如裝飾材質(zhì)的選擇、劇場(chǎng)周邊機(jī)房隔振的處理、音響的排布等。一般來(lái)說(shuō)，劇院裝飾設(shè)計(jì)在裝飾材料選擇時(shí)會(huì)優(yōu)先考慮材料的面密度對(duì)隔聲的影響。材料越重（面密度越大），則隔聲效果越好。近幾年來(lái)，我國(guó)多數(shù)劇院會(huì)使用玻璃纖維增強(qiáng)石膏板（GRG）作為樓座、臺(tái)口和側(cè)墻的反聲墻材料，而非以往的密度板。GRG的優(yōu)點(diǎn)是可塑性強(qiáng)、聲波反射性能好、在同厚度情況下面密度大。與GRG相比，密度板需要增加更多的板層數(shù)量才能達(dá)到面密度的要求，無(wú)疑增大了現(xiàn)場(chǎng)的施工難度。

2舞臺(tái)工藝設(shè)計(jì)

劇場(chǎng)舞臺(tái)內(nèi)部空間安裝了大量舞臺(tái)工藝設(shè)備，涉及舞臺(tái)機(jī)械、舞臺(tái)燈光、舞臺(tái)音響，布局復(fù)雜、技術(shù)性強(qiáng)，給建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了難題。尤其是舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，因設(shè)備種類(lèi)繁多、加工安裝周期長(zhǎng)、調(diào)試控制復(fù)雜，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的空間合理布局提出了很高的要求。舞臺(tái)區(qū)域從內(nèi)到外，最重要的是對(duì)建筑空間的把控。對(duì)內(nèi)而言，保證演出上下場(chǎng)門(mén)通道暢通是舞臺(tái)建筑設(shè)計(jì)的基本要求。為此，筆者提出如下建議：將服務(wù)后期演員及樂(lè)隊(duì)的舞臺(tái)通道設(shè)計(jì)成環(huán)形回廊，做好后臺(tái)區(qū)域和觀眾區(qū)域的隔離；樂(lè)池演奏區(qū)域高度必須滿足樂(lè)隊(duì)快速切換場(chǎng)的要求；舞臺(tái)基坑設(shè)計(jì)時(shí)必須留足高度，給設(shè)備安裝預(yù)留足夠空間，同時(shí)兼顧基坑防水。對(duì)外而言，保證足夠道具進(jìn)出劇院和舞臺(tái)的通道是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素之一。一般建議如下：劇院進(jìn)貨通道高度應(yīng)超過(guò)4.2m，大型道具車(chē)輛不能直接進(jìn)出，留好足夠空間的卸貨平臺(tái)以便道具卸貨，卸貨口能并行停靠?jī)膳_(tái)卸貨車(chē)；側(cè)舞臺(tái)區(qū)域留足道具進(jìn)出入口，高度、寬度最好超過(guò)4m。劇院卸貨和側(cè)舞臺(tái)道具的出入門(mén)必須做好相應(yīng)的隔聲處理。舞臺(tái)設(shè)備用房的設(shè)計(jì)必須兼顧舞臺(tái)工藝要求。舞臺(tái)設(shè)備機(jī)房的定位原則如下：就近安裝，靠近舞臺(tái)，以減少管線的布置長(zhǎng)度；臺(tái)上臺(tái)下分開(kāi)布置，且都預(yù)留約100m2的空間，具體空間大小應(yīng)依據(jù)設(shè)備數(shù)量和功能進(jìn)行調(diào)整?？刂剖液蜋C(jī)房的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮靜電地板和排風(fēng)散熱空間，建議房間凈高不低于3.1m。同時(shí)，后舞臺(tái)設(shè)備層應(yīng)預(yù)留設(shè)備檢修平臺(tái)，以保證主舞臺(tái)區(qū)域設(shè)備層具備充足的設(shè)備安裝、接線、維修空間。在關(guān)注舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要兼顧與舞臺(tái)燈光、舞臺(tái)音響和建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的配合。例如：耳光室、燈光控制室、面光橋、音響橋的合理設(shè)置，音響的暗敷與裝飾設(shè)計(jì)的相互配合，控制室的窗戶開(kāi)關(guān)，等等，都影響著后期劇院的整體實(shí)用性，因而都需要在初期設(shè)計(jì)時(shí)加以重點(diǎn)考慮。

摘要：滾動(dòng)軸承是走行裝置中的一個(gè)關(guān)鍵零部件，在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中承受的動(dòng)態(tài)載荷較大，容易出現(xiàn)軸承故障，對(duì)車(chē)輛運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。結(jié)合滾動(dòng)軸承故障及故障檢測(cè)機(jī)理，介紹動(dòng)車(chē)組滾動(dòng)軸承軌邊聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)系統(tǒng)及在我國(guó)的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組；滾動(dòng)軸承；軸承故障；檢測(cè)機(jī)理；聲學(xué)診斷；狀態(tài)監(jiān)控

0引言

我國(guó)動(dòng)車(chē)組具有運(yùn)行速度高、連續(xù)高速運(yùn)行里程長(zhǎng)的特點(diǎn)，滾動(dòng)軸承承受的動(dòng)態(tài)載荷較大，容易出現(xiàn)軸承故障。當(dāng)前對(duì)動(dòng)車(chē)組和客車(chē)車(chē)輛滾動(dòng)軸承的檢測(cè)主要依靠車(chē)載軸溫報(bào)警裝置進(jìn)行在線監(jiān)控和定期進(jìn)行人工檢查。車(chē)載軸溫報(bào)警裝置主要監(jiān)控軸承晚期故障，一旦出現(xiàn)軸溫報(bào)警必須立即停車(chē)檢查，嚴(yán)重影響行車(chē)秩序，造成巨大社會(huì)影響[1]。定期人工檢查無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)軸承故障，而且受個(gè)人主觀因素影響，容易出現(xiàn)故障漏檢、漏判。迫切需要采用先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備開(kāi)展動(dòng)車(chē)組和客車(chē)車(chē)輛滾動(dòng)軸承早期故障檢測(cè)和診斷，有效預(yù)防滾動(dòng)軸承事故的發(fā)生。目前，國(guó)內(nèi)外在列車(chē)滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷領(lǐng)域做的比較成熟的有美國(guó)TTCI和澳大利亞TrackIQ公司，其研制開(kāi)發(fā)的滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)在全世界均有70多套應(yīng)用。2003年開(kāi)始，我國(guó)與TrackIQ等國(guó)外公司合作，引進(jìn)了滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)，為適應(yīng)我國(guó)的鐵路狀況，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)TADS的硬件進(jìn)行了全面消化吸收，對(duì)軟件進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，對(duì)系統(tǒng)的組網(wǎng)方式進(jìn)行了改進(jìn)，取得了良好效果[2]。我國(guó)動(dòng)車(chē)領(lǐng)域運(yùn)用的LM滾動(dòng)軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（即LM系統(tǒng)），通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的動(dòng)車(chē)組TADS系統(tǒng)并將其國(guó)產(chǎn)化，采用先進(jìn)的軌邊聲學(xué)指向跟蹤技術(shù)、聲音頻譜分析技術(shù)和計(jì)算機(jī)智能識(shí)別技術(shù)對(duì)動(dòng)車(chē)組和客車(chē)車(chē)輛滾動(dòng)軸承外、內(nèi)圈滾道和滾動(dòng)體裂紋、剝離、磨損及腐蝕等故障進(jìn)行早期診斷及分級(jí)報(bào)警，適用于各型CRH系列動(dòng)車(chē)組及客車(chē)車(chē)輛滾動(dòng)軸承故障的在線動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

1滾動(dòng)軸承故障及檢測(cè)機(jī)理

1.1滾動(dòng)軸承故障

客車(chē)車(chē)輛滾動(dòng)軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成。

摘要：為解決傳統(tǒng)石油工程中測(cè)井結(jié)果與實(shí)際油藏深度相差較大、影響石油開(kāi)采精度和效率的問(wèn)題，開(kāi)展聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用研究。確定聲源信號(hào)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建聲波測(cè)井傳輸網(wǎng)絡(luò)模型，基于聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的數(shù)據(jù)聯(lián)合反演井內(nèi)油藏。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法相比，得到的測(cè)井結(jié)果精度更高、更滿足石油開(kāi)采需要，為其提供精準(zhǔn)的測(cè)量技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：聲學(xué)測(cè)井技術(shù)；石油工程；測(cè)井結(jié)果；開(kāi)采效率

聲學(xué)測(cè)井技術(shù)是利用不同巖石及流體之間對(duì)聲波傳播的速度不同這一特點(diǎn)形成的一種測(cè)井方法。當(dāng)前聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、建筑工程等相關(guān)領(lǐng)域均有著十分廣泛的應(yīng)用[1]。技術(shù)的快速發(fā)展，使得聲學(xué)測(cè)井技術(shù)當(dāng)中越來(lái)越多的信息技術(shù)和信息理論得到了實(shí)踐和應(yīng)用。聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在下到井下時(shí)，能夠?qū)Σ煌貙咏Y(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的多種不同波進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，以此更有助于對(duì)巖層的實(shí)際密度、數(shù)據(jù)參數(shù)等多種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而更好地對(duì)地層中的元素、特性等進(jìn)行了解。當(dāng)前石油工程中仍然采用傳統(tǒng)的測(cè)井方法，由于井內(nèi)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，并且條件十分惡劣，使得傳統(tǒng)測(cè)井方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了測(cè)量誤差大、測(cè)量過(guò)程易受周?chē)鷹l件因素影響、需要依靠人工操作內(nèi)容較多等問(wèn)題，對(duì)于石油工程的開(kāi)展而言十分不利[2]?；诖?，本文將結(jié)合聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)開(kāi)展其在石油工程中的應(yīng)用研究。

1基于聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的石油工程設(shè)計(jì)

1.1確定聲源信號(hào)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)石油工程中測(cè)井的精度，本文在測(cè)量過(guò)程中采用機(jī)———電類(lèi)比的方法，建立以聲源換能裝置和接收裝置為主體的等效電路，并以此進(jìn)一步推導(dǎo)出電———聲沖擊響應(yīng)效果和聲———電沖擊響應(yīng)效果。根據(jù)其不同的響應(yīng)效果，構(gòu)建電驅(qū)動(dòng)信號(hào)與聲源輻射的聲信號(hào)之間的關(guān)系，并將被接收換能裝置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用沖擊響應(yīng)中的卷積充當(dāng)聲源輻射的聲信號(hào)指標(biāo)，以此將傳統(tǒng)測(cè)井方法中的聲源函數(shù)替換，從而實(shí)現(xiàn)在測(cè)井過(guò)程中得到更加真實(shí)的響應(yīng)效果[3]。在利用聲學(xué)測(cè)井技術(shù)時(shí)，其產(chǎn)生的音頻信號(hào)是一種非穩(wěn)定性的信號(hào)，因此在傳播的過(guò)程中會(huì)夾雜著較多的干擾噪聲。針對(duì)這一問(wèn)題，利用陣列音頻增強(qiáng)技術(shù)，針對(duì)產(chǎn)生的音頻信號(hào)具有的時(shí)空特性去除其中含有的噪聲音頻信號(hào)，并以此實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源的定位，確定目標(biāo)聲源信號(hào)。由于干擾噪聲與測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的音頻信號(hào)是相互獨(dú)立的，并且具有一定的非高斯性。因此，根據(jù)這一特點(diǎn)，本文采用獨(dú)立分量的方法對(duì)音頻信號(hào)當(dāng)中含有的噪聲進(jìn)行過(guò)濾。圖1為分離音頻信號(hào)中干擾噪聲流程示意圖。由圖1所示，當(dāng)輸入的音頻信號(hào)S（a）當(dāng)中包含了A個(gè)相互之間獨(dú)立存在的聲源信號(hào)，在經(jīng)過(guò)混合矩陣T的處理后，即可獲得一個(gè)混合信號(hào)X（a），再通過(guò)獨(dú)立分量分析的方法，將混合信號(hào)中屬于測(cè)量設(shè)備發(fā)出的音頻信號(hào)與其他噪聲信號(hào)進(jìn)行分離。最后，將于S（a）無(wú)限接近的音頻信號(hào)Y（a）輸出，此時(shí)得到的音頻信號(hào)Y（a）即為通過(guò)聲學(xué)測(cè)井技術(shù)測(cè)量得到的聲源信號(hào)。

1.2構(gòu)建聲波測(cè)井傳輸網(wǎng)絡(luò)模型

摘要：為解決傳統(tǒng)石油工程中測(cè)井結(jié)果與實(shí)際油藏深度相差較大、影響石油開(kāi)采精度和效率的問(wèn)題，開(kāi)展聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用研究。確定聲源信號(hào)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建聲波測(cè)井傳輸網(wǎng)絡(luò)模型，基于聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的數(shù)據(jù)聯(lián)合反演井內(nèi)油藏。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法相比，得到的測(cè)井結(jié)果精度更高、更滿足石油開(kāi)采需要，為其提供精準(zhǔn)的測(cè)量技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：聲學(xué)測(cè)井技術(shù)；石油工程；測(cè)井結(jié)果；開(kāi)采效率

聲學(xué)測(cè)井技術(shù)是利用不同巖石及流體之間對(duì)聲波傳播的速度不同這一特點(diǎn)形成的一種測(cè)井方法。當(dāng)前聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、建筑工程等相關(guān)領(lǐng)域均有著十分廣泛的應(yīng)用[1]。技術(shù)的快速發(fā)展，使得聲學(xué)測(cè)井技術(shù)當(dāng)中越來(lái)越多的信息技術(shù)和信息理論得到了實(shí)踐和應(yīng)用。聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在下到井下時(shí)，能夠?qū)Σ煌貙咏Y(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的多種不同波進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，以此更有助于對(duì)巖層的實(shí)際密度、數(shù)據(jù)參數(shù)等多種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而更好地對(duì)地層中的元素、特性等進(jìn)行了解。當(dāng)前石油工程中仍然采用傳統(tǒng)的測(cè)井方法，由于井內(nèi)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，并且條件十分惡劣，使得傳統(tǒng)測(cè)井方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了測(cè)量誤差大、測(cè)量過(guò)程易受周?chē)鷹l件因素影響、需要依靠人工操作內(nèi)容較多等問(wèn)題，對(duì)于石油工程的開(kāi)展而言十分不利[2]。基于此，本文將結(jié)合聲學(xué)測(cè)井技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)開(kāi)展其在石油工程中的應(yīng)用研究。

1基于聲學(xué)測(cè)井技術(shù)的石油工程設(shè)計(jì)

1.1確定聲源信號(hào)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)石油工程中測(cè)井的精度，本文在測(cè)量過(guò)程中采用機(jī)———電類(lèi)比的方法，建立以聲源換能裝置和接收裝置為主體的等效電路，并以此進(jìn)一步推導(dǎo)出電———聲沖擊響應(yīng)效果和聲———電沖擊響應(yīng)效果。根據(jù)其不同的響應(yīng)效果，構(gòu)建電驅(qū)動(dòng)信號(hào)與聲源輻射的聲信號(hào)之間的關(guān)系，并將被接收換能裝置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用沖擊響應(yīng)中的卷積充當(dāng)聲源輻射的聲信號(hào)指標(biāo)，以此將傳統(tǒng)測(cè)井方法中的聲源函數(shù)替換，從而實(shí)現(xiàn)在測(cè)井過(guò)程中得到更加真實(shí)的響應(yīng)效果[3]。在利用聲學(xué)測(cè)井技術(shù)時(shí)，其產(chǎn)生的音頻信號(hào)是一種非穩(wěn)定性的信號(hào)，因此在傳播的過(guò)程中會(huì)夾雜著較多的干擾噪聲。針對(duì)這一問(wèn)題，利用陣列音頻增強(qiáng)技術(shù)，針對(duì)產(chǎn)生的音頻信號(hào)具有的時(shí)空特性去除其中含有的噪聲音頻信號(hào)，并以此實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源的定位，確定目標(biāo)聲源信號(hào)。由于干擾噪聲與測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的音頻信號(hào)是相互獨(dú)立的，并且具有一定的非高斯性。因此，根據(jù)這一特點(diǎn)，本文采用獨(dú)立分量的方法對(duì)音頻信號(hào)當(dāng)中含有的噪聲進(jìn)行過(guò)濾。圖1為分離音頻信號(hào)中干擾噪聲流程示意圖。由圖1所示，當(dāng)輸入的音頻信號(hào)S（a）當(dāng)中包含了A個(gè)相互之間獨(dú)立存在的聲源信號(hào)，在經(jīng)過(guò)混合矩陣T的處理后，即可獲得一個(gè)混合信號(hào)X（a），再通過(guò)獨(dú)立分量分析的方法，將混合信號(hào)中屬于測(cè)量設(shè)備發(fā)出的音頻信號(hào)與其他噪聲信號(hào)進(jìn)行分離。最后，將于S（a）無(wú)限接近的音頻信號(hào)Y（a）輸出，此時(shí)得到的音頻信號(hào)Y（a）即為通過(guò)聲學(xué)測(cè)井技術(shù)測(cè)量得到的聲源信號(hào)。

1.2構(gòu)建聲波測(cè)井傳輸網(wǎng)絡(luò)模型