中国声学学会计算声学分会拟于2023 年 12月在黑龙江省哈尔滨市举办 “计算声学学术交流2023年会”。本次会议由中国声学学会计算声学分会、机械系统与振动国家重点实验室主办,中国航空工业空气动力研究院承办,黑龙江省声学学会、黑龙江省空气动力噪声及其控制重点实验室、高/低速高雷诺数气动力航空科技重点实验室协办。会议旨在促进声学计算方法发展,推动计算声学在声学设计与噪声控制中的应用,为国内计算声学领域从业人员、单位、团体提供高水平的学术交流和企业展示平台。
诚邀声学学会计算声学分会的委员、团体会员和个人会员,国内计算声学的专家、学者、工程技术人员和业内人士踊跃参会,交流展示最新研究成果,为国内计算声学技术的发展建言献策。
以下内容为GPT视角对计算声学相关领域的解读,仅供参考:
计算声学发展现状
计算声学是一门跨学科的研究领域,它结合了数学、物理、计算机科学和工程学等多个领域的知识。近年来,随着计算机技术的飞速发展,计算声学也在不断地进步和拓展。以下是计算声学的一些发展现状:
高性能计算:随着硬件技术的提升,如GPU加速计算和多核CPU的发展,使得大规模数值模拟成为可能。这使得科学家们能够更准确地预测复杂声学现象,从而推动了计算声学的发展。
算法优化:针对不同的声学问题,研究人员已经开发出了多种高效的数值算法。例如,谱方法、有限元方法、边界元方法等。这些算法在解决实际问题时具有较高的精度和效率。
人工智能与机器学习:近年来,人工智能和机器学习技术在计算声学领域的应用越来越广泛。例如,神经网络、深度学习等技术已经被用于声学信号处理、目标检测和识别等任务。
多尺度建模:由于声学现象往往涉及到多个尺度的相互作用,因此研究人员正在开发多尺度建模方法,以便更好地理解和模拟这些现象。
可视化工具:为了帮助研究人员更好地理解和分析计算结果,许多可视化工具也被开发出来。例如,有限元网格生成器、流场可视化软件等。
跨学科合作:计算声学的发展离不开其他学科的支持。例如,生物声学、心理声学、环境声学等领域的研究成果也为计算声学的发展提供了新的思路和方法。
计算声学典型应用案例
建筑声学:计算声学可以用于分析和设计建筑物的声学性能,例如,通过模拟和优化房间的几何形状、材料和布置,以达到理想的混响时间、隔音能力和语音清晰度等指标。
音乐制作:在音乐制作过程中,计算声学可以用于分析和合成声音信号,例如,通过傅里叶变换、卷积和滤波等操作,可以提取和修改声音的基本特征,如频率、振幅和相位等。
语音识别和合成:计算声学在语音识别和合成方面的应用也非常广泛,例如,通过分析和模仿人类发声器官的工作原理,可以实现自动语音识别和合成系统。
超声成像:计算声学还可以用于分析和显示超声图像,例如,通过测量超声波在人体组织中的传播速度和衰减程度,可以获取组织的厚度、密度和弹性等信息。
地震预警:通过实时监测地震产生的P波和S波的传播情况,计算声学可以帮助我们提前预测地震的发生时间和震级大小,从而及时采取应对措施。
航空航天:在航空航天领域,计算声学可以用于分析和设计飞行器的外形、发动机和舱内声学环境,以提高飞行器的性能和乘客的舒适度。
计算声学领域知名品牌
COMSOL Multiphysics:这是一家瑞典公司,主要提供多物理场仿真软件。COMSOL Multiphysics软件包包含了多种模块,可以用来进行电磁学、热传导、流体动力学以及声学的模拟。
FEniCS Project:这是一个开源的有限元编程库,由挪威科技大学开发。FEniCS支持多种求解器,包括有限差分法、有限元素法和谱方法等,可以用于解决各种声学问题。
Numerical Simulation Software (NSS):这是一家美国的软件开发商,专门从事计算声学软件的开发。NSS的Simsonic系列软件可以用于模拟复杂的三维声学问题,包括室内声学、结构声学和流固耦合等问题。
SAMSON:这是一款法国开发的多功能有限元软件,可以用于解决各种结构和声学问题。SAMSON软件支持多种求解器,包括有限差分法、有限元素法和谱方法等。
ODEON:这是一款英国开发的有限元软件,专用于解决结构和声学问题。ODEON软件支持多种求解器,包括有限差分法、有限元素法和谱方法等。
LMS Imagine.Lab Amesim:这是一款英国开发的系统仿真软件,可以用于解决各种机电系统的问题,包括声学、热学和运动学等问题。LMS Imagine.Lab Amesim软件支持多种求解器,包括有限差分法、有限元素法和谱方法等。