菊头蝠外耳声场特性的研究

发布时间：2021-04-15 23:00

　　在蝙蝠的生物声呐系统中,蝙蝠的外耳用来接收声音信号,外耳上的结构（比如耳廓、对耳屏等）也会对声音的接收产生一定的影响。本论文对皮氏菊头蝠和中菊头蝠两种菊头蝠外耳结构进行重建,去除外耳上的耳廓结构,再将其进行对比,分析有无耳廓结构对声场特性的影响,以及同属于菊头蝠科的两种菊头蝠外耳的不同结构对声场特性的影响。研究工作和成果如下:对蝙蝠研究的历史、蝙蝠的声呐系统、蝙蝠声呐信号的特点以及蝙蝠目前的研究现状进行了阐述。通过分析菊头蝠的外形、生活习性以及饲养要求,结合目前的研究现状,确定了两种菊头蝠作为研究对象—皮氏菊头蝠和中菊头蝠。对于数值计算方面,介绍了模型的获取、计算方法以及计算结果的表示法。为了得到菊头蝠外耳的声场特性,使用断层扫描技术和数字图像处理方法重建了两种菊头蝠外耳结构的三维数字模型,并且在完整外耳的基础上,去掉耳廓结构,得到无耳廓结构的三维数字模型。根据互易原理,在耳道中放置发射声源的信号来获得外耳接收波束的特性。本文使用的是一个高斯点声源,应用时域有限差分法得到声场的近场声压幅度,并且根据基尔霍夫积分获得外耳远场方向性波瓣图,再由波瓣图得到方向性指数,对远场辐射的方向性可以更... 

【文章来源】：山东建筑大学山东省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

大蝙蝠亚目

山东建筑大学硕士学位论文-1-第1章绪论1.1研究背景蝙蝠属于翼手目，共分18科，计有1116种[1]。在动物界中，翼手目是第二大类群，仅次于啮齿目动物。翼手目分为两个亚目：大蝙蝠亚目（图1.1）和小蝙蝠亚目（图1.2），又被称为食果蝠和食虫蝠。大蝙蝠亚目一般体形较大，视力较好，大多食用水果；小蝙蝠亚目体形相较于大蝙蝠亚目来说较小，视力较差，一般食用虫子，除了以虫子为食外，也会食用肉、血和水果。我国蝙蝠的种类繁多，现有8科33属130种，地理分布广泛。图1.1大蝙蝠亚目图1.2小蝙蝠亚目1.1.1蝙蝠声呐系统的发现历史1793年，意大利生物生理学家LazarroSpallanzani通过实验证实蝙蝠在飞行过程中可以不碰到障碍物并不是使用眼睛来看到障碍物，而是通过耳朵去辨别障碍物所处的位置。LazarroSpallanzani通过研究猫头鹰和蝙蝠两种动物在不完全黑暗和完全黑暗两种环境下的飞行活动发现：在不完全黑暗（有微弱光源）的情况下，猫头鹰和蝙蝠都是可以精准的找到食物并且可以完美的躲避开人为所设置的障碍物；不同的是，当猫头鹰和蝙

息。主动声呐一般都是具有目的性的。对于目标探测，主动声呐发出特定的声音信号，该声音信号会向四周进行传播，遇到目标或者其他障碍物会进行反射，声呐接收这些反射回波来判断目标或者障碍物的信息，并且可以得到目标或者障碍物的位置、距离以及是否在运动等参量。对于这些参量的得到，位置信息可以通过反射波的波前法线方向进行推算，距离信息可以通过反射波与发射波之间的时间延迟来进行推算，是否在运动可以通过反射波与发射波之间的频移来进行推算。除此之外，对于目标的形状大小以及材料性质，都是可以探测出来的。图1.3海豚通过声呐探测鱼群（2）被动声呐：被动声呐指的是声呐被动的接收目标发出的声音信号来探测目标的方位。它不会发出声音信号，只是接受其他目标发出的声音信号，这对于不能发出声音暴露自己但是需要探测其他目标的行为有着很好的作用。因为被动声呐不发出声音信号，所以被探测的目标不会收到任何声音信号，其并不知道到自身在被探测。但是目标所发出的声音信号，声呐并不一定可以完全识别出来，所以，被动声呐只能对预定的目标进行探测。例如对水下动物的探测，水下动物发出的声音，动物与水流摩擦所产生的声音，声呐设计者将不同动物发出的声音信号进行录入对比，则可以探测出水下动物的种类。


本文编号：3140250