岩石声发射信号能量分布特征的EMD分析

不同加载条件下岩石材料破裂过程的声发射特性研究_李庶林

第32卷 第1期 岩 土 工 程 学 报 Vol.32 No.1 2010年 1月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Jan. 2010 不同加载条件下岩石材料破裂过程的声发射特性研究 李庶林1，唐海燕2 （1.厦门大学建筑与土木工程学院，福建 厦门 361005；2.长沙矿山研究院，湖南 长沙 410012） 摘 要：在刚性压力机上对岩石进行单轴全过程加载和加卸载试验，测试岩石材料在不同加载条件下受力变形过程的应力–应变、应力–时间–声发射事件累计值、应力–时间–声发射事件率关系曲线。在试验结果的基础上，分析了加载时岩石全过程声发射特性、加卸载时岩石在卸载和重复加载时的声发射特性。试验表明：在不同的应力水平进行人为卸载时在卸载过程中岩石都会产生明显的声发射；在应力水平低于峰值强度的50%时卸载后的重复加载过程中，在未达到前次加载应力水平之前时岩样的声发射事件数很少（事件率很小）或不产生声发射，即出现典型的Kaiser效应现象；而在超过60%峰值强度的应力水平卸载后的重复加载过程中则出现明显的声发射现象，即出现所谓的Felicity 现象；在加载和加卸载试验中，岩石峰后破坏过程中都产生大量的声发射事件。试验还表明，对于具有中压突增型声发射特性的岩样，都有峰值前出现声发射相对平静期现象的特点。 关键词：岩石声发射；加卸载；相对平静期；Kaiser效应；Felicity现象 中图分类号：TU458 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2010)01–0147–06 作者简介：李庶林(1963–)，男，江西永修人，博士，教授，主要从事岩石力学、岩土工程、声发射与微地震监测技术方面的教学和研究工作。E-mail: shulin.li@https://www.wendangku.net/doc/5f7282332.html,。 Acoustic emission characteristics in failure process of rock under different uniaxial compressive loads LI Shu-lin1, TANG Hai-yan2 （1. Architectural and Civil Engineering College of Xiamen University, Xiamen 361005, China; 2. Changsha Institute of Mining Research, Changsha 410012, China） Abstract: Experiments on acoustic emission (AE) characteristics of full-regime rock failure are carried out with stiffness test machine (MTS) under uniaxial loading, cyclic loading-unloading conditions to obtain the relations of stress-strain, stress-time-accumulative counts of AE, stress-time-AE rates. Based on the test results, the AE characteristics of loading process, unloading and reloading of loading-unloading process are analyzed. The results show that AE phenomena can apparently appear during the process of unloading. When being reloaded under the stress level not more than 50% of the peak stress, there are less or little AE counts occurring as long as the stress level is not more than the previous loading stress level, that means the Kaiser effect occurs. While reloading is made again on the stress-level of over 60% of the peak stress, there occurs obviously AE events, that is so-called the Felicity phenomenon. Rock samples show a large amount of AE events in the post-peak region for both loading and loading-unloading processes. And the results also show that there exists a relatively tranquil period phenomenon of AE for all samples of the style of AE abruptly increasing during middle stress stage. Key words: acoustic emission of rock; loading-unloading; relatively tranquil period; Kaiser effect; Felicity phenomenon 0 前 言 岩石声发射是岩石材料受力过程中其内部原生裂纹和缺陷的扩展以及新的微破裂的孕育、萌生、演化、扩展和断裂过程所释放的弹性波。自20世纪中期以来，岩石声发射技术已广泛应用于隧道、边坡、水电等地下工程和矿山地压与安全监测中[1]。在岩石受力破坏过程的声发射特性方面，国内外一些学者进行过广泛的室内实验研究，包括岩石受压、张拉、剪切和断裂试验条件下的声发射特性研究等。50年代前苏联研究了岩石的声发射特性并用于矿山地压的监测中；60年代初期，Mogi对岩石进行了大量的声发射实验研究，探讨了受压岩石破裂过程的声发射特性[1]；70 ─────── 基金项目：国家自然科学基金项目（10572122）；国家863计划项目（2006AA06Z117）；国家科技部社会公益项目（2004DIB3J137） 收稿日期：2008–12–19

应用Matlab对含噪声语音信号进行频谱分析及滤波

应用Matlab对含噪声的语音信号进行频谱分析及滤波 一、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。 二、实现步骤 1．语音信号的采集 利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1 s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，（可用默认的采样频率或者自己设定采样频率）。 2．语音信号的频谱分析 要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。 在采集得到的语音信号中加入正弦噪声信号，然后对加入噪声信号后的语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。并利用sound试听前后语音信号的不同。

分别设计IIR和FIR滤波器，对加入噪声信号的语音信号进行去噪，画出并分析去噪后的语音信号的频谱，并进行前后试听对比。 3.数字滤波器设计 给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz（可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。

报告内容 一、实验原理 含噪声语音信号通过低通滤波器，高频的噪声信号会被过滤掉，得到清晰的无噪声语音信号。 二、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz （可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。 三、实验程序 1、原始信号采集和分析 clc;clear;close all; fs=10000; %语音信号采样频率为10000 x1=wavread('C:\Users\acer\Desktop\voice.wav'); %读取语音信号的数据，赋给x1 sound(x1,40000); %播放语音信号 y1=fft(x1,10240); %对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:1999)/1024; figure(1); plot(x1) %做原始语音信号的时域图形 title('原始语音信号'); xlabel('time n'); ylabel('fuzhi n'); figure(2); plot(f,abs(y1(1:2000))); %做原始语音信号的频谱图形 title('原始语音信号频谱') xlabel('Hz'); ylabel('fuzhi');

三大岩石的主要特征以及类型知识分享

三大岩石的主要特征 以及类型

地球科学概论 地球上的岩石千变万化，它是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 （一）、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩等； ②冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。 2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类： 喷出岩(火山岩)：岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下，温度下降迅速，矿物来不及结晶或者结晶差，肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小，温度下降较快，矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等;

深成岩：岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大，温度下降缓慢，矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中，深成岩和浅成岩又统称侵入岩。 （二）、变质岩 地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩)，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化，即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下，在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分，形成一种新的岩石称为变质岩。变质岩不仅具有自身独特的特点，而且还保存着原来岩石的某些特征。 1、变质岩的主要特征 ①有的具有片理（片状）构造如片岩； ②有的呈片麻构造（未形成片状），岩石断面上看到各种矿物成带状或条状 等，如花岗片麻岩； ③有的呈板状构造，颗粒极小，肉眼难辨，如板岩。 2、变质岩的分类 大理岩：由方解石或白云石重新经过结晶而成的； 板岩：由页岩和粘土经过变质而形成原解理状的； 片岩：由片状、柱状岩石组成； 片麻岩：多由沉积岩和岩浆岩变质而成； 石英岩：由砂岩变质而成的等。 （三）、沉积岩 沉积岩，又称为水成岩，是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石。同时也是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占 5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。 1、沉积岩的主要特征

语音信号分析与处理2011

数字信号处理实验二：语音信号分析与处理 学号 姓名 注：1）此次实验作为《数字信号处理》课程实验成绩的重要依据，请同学们认真、独立完成，不得抄袭。 2）请在授课教师规定的时间内完成； 3）完成作业后，请以word 格式保存，文件名为：学号+姓名 4）请通读全文，依据第2及第3 两部分内容，认真填写第4部分所需的实验数据，并给出程序内容。 1. 实验目的 (1) 学会MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法 (2) 掌握在windows 环境下语音信号采集的方法 (3) 掌握MATLAB 设计FIR 和IIR 滤波器的方法及应用 (4) 学会用MATLAB 对语音信号的分析与处理方法 2. 实验内容 录制一段自己的语音信号，对录制的语音信号进行采样，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图，确定语音信号的频带范围；使用MATLAB 产生白噪声信号模拟语音信号在处理过程中的加性噪声并与语音信号进行叠加，画出受污染语音信号的时域波形和频谱图；采用双线性法设计出IIR 滤波器和窗函数法设计出FIR 滤波器，画出滤波器的频响特性图；用自己设计的这两种滤波器分别对受污染的语音信号进行滤波，画出滤波后语音信号的时域波形和频谱图；对滤波前后的语音信号进行时域波形和频谱图的对比，分析信号的变化；回放语音信号，感觉与原始语音的不同。 3. 实验步骤 1）语音信号的采集与回放 利用windows 下的录音机或其他软件录制一段自己的语音（规定：语音内容为自己的名字，以wav 格式保存，如wql.wav ），时间控制在2秒之内，利用MATLAB 提供的函数wavread 对语音信号进行采样，提供sound 函数对语音信号进行回放。 [y,fs,nbits]=wavread(file), 采样值放在向量y 中，fs 表示采样频率nbits 表示采样位数。Wavread 的更多用法请使用help 命令自行查询。 2）语音信号的频谱分析 利用fft 函数对信号进行频谱分析 3）受白噪声干扰的语音信号的产生与频谱分析 ①白噪声的产生： N1=sqrt （方差值）×randn(语音数据长度，2)（其中2表示2列，是由于双声道的原因） 然后根据语音信号的频谱范围让白噪声信号通过一个带通滤波器得到一个带限的白噪声信号 N2； 带通滤波器的冲激响应为： h B （n ）= ))((sin ))((sin 1122απ ωπωαπωπω---n c n c c c c c

野外三大类岩石简单识别

野外三大类岩石简单识别 肉眼对岩石进行分类和鉴定，除了在野外要充分考虑其产状特征外，在室内对手标本的观察上，最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤可为： （1）首先观察岩石的构造。因为构造从外貌上反映了它的成因类型：如具气孔、杏仁、流纹构造形态时，一定属于火成岩的喷出岩类；具有层理构造以及层面构造时，是沉积岩类；具板状、千枚状、片状或片麻状构造时，属于变质岩类。 三大类岩石的构造中，都有“块状构造”。比如火成岩中的石英斑岩，沉积岩中的石英砂岩，变质，岩中的石英岩，表面上似难区分，此时应结合岩石结构特征的观察进行分析：石英斑岩具火成岩的斑状结晶结构，其中的石英斑晶与基质矿物间呈结晶联结；而石英砂岩具有沉积岩的碎屑结构，碎屑之间呈胶结联结；另外，岩石中的石英颗粒本身也有显著差异----石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结 晶外形，呈棱柱状或粒状；石英砂岩中的石英颗粒则呈浑圆状，玻璃光泽已经消失，用锤击或小刀刻划岩石中胶结不牢的部位时，可以看到石英颗粒与胶结物分离后在胶结物上留下的小凹坑。经过重结晶变质作用形成的石英岩，则往往呈致密状，肉眼分辨不出石英颗粒，且石质坚硬、性脆。 （2）对岩石结构的深入观察，可以对岩石进一步的分类。如火成岩中的深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒状结构；而浅成侵入岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中的碎屑岩、粘土岩、生物化学岩(如

砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)的区分，主要是根据组成物质颗粒的大小，成份及其联结方式。 （3）岩石的矿物组成和化学成份的分析，对岩石的命名和分类也是不可缺少的，特别是与火成岩的命名关系尤为密切。如斑岩和玢岩，同属火成岩中的浅成岩类，其主要区别在于矿物成份。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英，玢岩中的斑晶矿物主要是斜长石和黑色矿物。沉积岩中的次生矿物如方解石、白云石、高岭石、石膏、褐铁矿等不可能存在于新鲜的火成岩中。变质矿物如绿泥石、滑石、石棉、石榴子石、红柱石等，则为变质岩所特有。因此，根据某些矿物成分的分析，也可以初步判定岩石的类别。 （4）在岩石命名方面，如果由多种矿物成分组成，则以含量最多的矿物与岩石的基本名称紧紧相连，其他较次要的矿物，按含量多少依次向左排列，如“角闪斜长片麻岩”，说明其矿物组成是以斜长石为主，并有相当数量的角闪石，其他火成岩、沉积岩的多元命名涵意也是如此。 （5）最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时，常常有许多矿物成份难于辨认。如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩，泥质或化学结构的沉积岩，以及部分变质岩，由结晶细微或非结晶的物质成份组成，一般只能根据颜色深浅、坚硬性、比重大小和“盐酸反应”等进行初步的判断，火成岩中深色成份为主的，常为基性岩类：浅色成份为主的常为酸性岩类。沉积岩中较坚硬的多为硅质胶结的或硅质成分的岩

基于Matlab的语音信号处理与分析

系（院）物理与电子工程学院专业电子信息工程题目语音信号的处理与分析 学生姓名 指导教师 班级 学号 完成日期：2013 年5 月 目录 1 绪论.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1课题背景及意义................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2国内外研究现状................................................................................. 错误!未定义书签。 1.3本课题的研究内容和方法................................................................. 错误!未定义书签。 1.3.1 研究内容................................................................................ 错误!未定义书签。 1.3.2 开发环境................................................................................ 错误!未定义书签。 2 语音信号处理的总体方案............................................................................ 错误!未定义书签。 2.1 系统基本概述.................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 系统基本要求与目的........................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 系统框架及实现................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3.1 语音信号的采样.................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 语音信号的频谱分析............................................................ 错误!未定义书签。 2.3.3 音乐信号的抽取.................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.4 音乐信号的AM调制.............................................................. 错误!未定义书签。 2.3.5 AM调制音乐信号的同步解调............................................... 错误!未定义书签。 2.4系统设计流程图................................................................................. 错误!未定义书签。 3 语音信号处理基本知识................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1语音的录入与打开............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2采样位数和采样频率......................................................................... 错误!未定义书签。 3.3时域信号的FFT分析......................................................................... 错误!未定义书签。 3.4切比雪夫滤波器................................................................................. 错误!未定义书签。 3.5数字滤波器设计原理......................................................................... 错误!未定义书签。 4 语音信号实例处理设计................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1语音信号的采集................................................................................. 错误!未定义书签。

岩石峰值应力前后声发射特性研究

岩石峰值应力前后声发射特性研究-工程论文 岩石峰值应力前后声发射特性研究 段晓亮DUAN Xiao-liang；鲁会军LU Hui-jun （昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093） （Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China） 摘要：采用TAW-2000D微机控制电液伺服岩石三轴试验机和SDAES型数字声发射仪组成的动态测试系统，对云南大红山铜矿白云岩进行了单轴压缩条件下的声发射试验，研究岩石在峰值应力前后声发射特性。试验结果表明：加载早期就有声发射活动，岩样在试验接近峰值强度时单位时间内的应力增长速度减小、声发射事件率出现明显下降，即出现相对平静期，峰值强度后的声发射现象仍然明显。 Abstract：This paper uses the TAW-2000D computer to control the dynamic testing system consisting of servo triaxial testing machine and SDAES digital acoustic emission analyzer，conducts the acoustic emission test of the Yunnan Dahongshan copper mine dolomite under the uniaxial compression condition，and studies the acoustic emission characteristics of rock before and after reaching the peak stress. The results show that：there is acoustic emission activity in the early loading period，the per unit time stress growth rate of rock sample decreases when the test near peak intensity，acoustic emission rate decreases significantly，namely appears the relatively quiet period，and the

三大岩石的主要特征以及类型

地球科学概论 地球上的岩石千变万化，它是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 （一）、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩等； ②冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类： 喷出岩(火山岩)：岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下，温度下降迅速，矿物来不及结晶或者结晶差，肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小，温度下降较快，矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩：岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大，温度下降缓慢，矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中，深成岩和浅成岩又统称侵入岩。

数字信号处理 语音信号分析与处理及其MATLAB实现..

摘要 (2) 1 设计目的与要求 (3) 2 设计步骤 (4) 3 设计原理及内容 (5) 3.1 理论依据 (5) 3.2 信号采集 (6) 3.3 构造受干扰信号并对其FFT频谱分析 (8) 3.4 数字滤波器设计 (9) 3.5 信号处理 (10) 总结 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

用MATLAB对语音信号进行分析与处理，采集语音信号后，在MATLAB软件平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。 数字滤波器是数字信号处理的基础，用来对信号进行过滤、检测和参数估计等处理。IIR数字滤波器最大的优点是给定一组指标时，它的阶数要比相同组的FIR滤波器的低的多。信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换（FT）。离散傅立叶变换（DFT）和数字滤波是数字信号处理的最基本内容。 关键词：MATLAB;语音信号；加入噪声；滤波器；滤波

1. 设计目的与要求 （1）待处理的语音信号是一个在20Hz~20kHz频段的低频信号 （2）要求MATLAB对语音信号进行分析和处理，采集语音信号后，在MATLAB平台进行频谱分析；并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器进行滤除噪声，恢复原信号。

2. 设计步骤 （1）选择一个语音信号或者自己录制一段语音文件作为分析对象； （2）对语音信号进行采样，并对语音信号进行FFT频谱分析，画出信号的时域波形图和频谱图； （3）利用MATLAB自带的随机函数产生噪声加入到语音信号中，对语音信号进行回放，对其进行FFT频谱分析； （4）设计合适滤波器，对带有噪声的语音信号进行滤波，画出滤波前后的时域波形图和频谱图，比较加噪前后的语音信号，分析发生的变化； （5）对语音信号进行回放，感觉声音变化。

阅读理解-秦四清 《岩石声发射技术概论》

秦四清 《岩石声发射技术概论》 大部分材料都是非均质的和有缺陷的，在外应力作用下 ，内部强度较低的微元体在局部应力集中到某一程度时发生破坏（产生塑性变形），使局部应力松弛，产生应力降，造成局部区域快速卸载，因而产生声发射。材料产生声发射的必要条件是：（1）局部塑性变形或断裂产生应力降；（2）快速卸载，如果卸载的时间较长，释放的能量减小，就可能使灵敏度较低的检测仪器检测不到声发射信号。此外，仪器能否接受到信号还与材料的性质有关，如果材料的衰减系数很大，也有可能接受不到信号。P8 一个瞬变信号的能量定义为201()E V t dt R ∞=?，式中R 是电压测量电路的输入阻抗，()V t 为与时间有关的电压。据此，将声发射信号的幅度平方，然后进行包络检波，求出检波后的包络线所围的面积，作为信号所包含的能量的量度。P13 塑性变形及微裂纹成核产生的声发射： 在应力作用下，位错源的作用使一个晶粒内的屈服强度降低了，由此释放的能量是 22 3()2i q E d E σσ-= 微裂纹成核时释放的能量为： 15222[()]th q i Gb E k d d σσ=+，式中12[]2(1) th b k E σγ=+ 在微裂纹成核时释放的能量比塑性变形时大，且此时起作用的位错源也最多，那么有可能在微裂纹成核时，即在屈服应力处，声发射率出现峰值。（对真三轴也成立）P23 脆性岩石中晶粒断裂产生的声发射释放的能量： 232q E d E σ=，式中E 为弹性模量。若把阀值应力视为晶粒开始断裂所对应的应力，则初始声发射（应力为0σ）释放的能量为：2 302q E d E σ= P25 声发射不仅取决于材料所处的应力状态，而且取决于材料的力学性质，即强度特性。声发射总数与加载速率无关，声发射率与加载速率有关。P26 低脆性岩石裂纹尖端塑性变形过程产生的声发射释放的能量： 23 442232212364(1)(3) m s q I I A m B E K A K m m σπ-==+-，3A 为常数。2A 为与材料性质有关的常数，2m 为硬化指数的倒数。P30 脆性岩石中裂纹扩展产生的声发射释放的能量： 试验数据表明，晶粒断裂对声发射的贡献很小，声发射主要来自于原有裂纹的增量。对于脆性岩石，声发射主要与裂纹扩展有关。 当裂纹扩展a ?时，释放的应变能：'2 q I E AK a =? P34 由于声发射率与应力强度因子及裂纹长度增量有较弱的对数依赖关系，一旦充分超过声发射的应力强度因子阀值，则声发射率主要与裂纹扩展速率有关。

三大类岩石的比较

三大类岩石的比较 自然界中矿物以一定的规律由一种或多种组成的集合体，称为岩石。有些岩石是由一些矿物组成，如纯大理岩是由方解石组成；而多数是由两种以上矿物组成，如花岗岩是由正长石、云英和云母等多种矿物组成。 岩石是组成地壳的主要物质成分。自然界的岩石种类很多，按不同的成因可分为三类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩。 岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩或喷出岩。沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石；变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。 地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主，它们约占大陆面积的75%，洋底几乎全部为沉积物所覆盖。 1、三大类岩石的形成成因及其相关作用： （1）、岩浆岩 岩浆在地下深处有很高的压力和温度。当构造运动使岩石圈局部压力降低时，岩浆就向岩石圈压力降低的方向运移。由于运移途中物理、化学条件的变化，岩浆也不断改变自己的性质和成分，最后岩浆上升到地壳上部或喷出地表，冷凝成岩石。包括岩浆的形成、运移和冷凝成岩的整个活动过程，称为岩浆作用。由岩浆冷凝而成的岩石叫岩浆岩，岩浆岩约占地壳总质量的95％，是三大类岩石的主体。岩浆作用包括喷出作用（火山活动）和侵入作用，分别生成喷出岩（火山岩）和侵入岩。 岩浆喷出地表的活动称为喷出作用，由岩浆喷出作用形成的岩石称为喷出岩。岩浆喷出物有气体、液体和固体三类： ○1气体喷出物。岩浆在向上运移的过程中，由于压力逐渐降低，溶解在岩浆中的挥发物就以气体形式分离出来而成为岩浆喷发的前导。气体喷出物以水蒸气为主（一般占60％～90％），还有CO2、S、硫化物以及少量的HCl、HF、NaCl、NH4Cl等。

语音信号特征的提取

语音信号特征的提取 摘要 随着计算机技术的发展，语音交互已经成为人机交互的必要手段,语音特征参数的精确度直接影响着语音合成的音质和语音识别的准确率。因此语音信号参数提取是语音信号处理研究中一项非常有意义的工作。 本文采用Matlab软件提取语音信号特征参数，首先对语音信号进行数字化处理，其次，进行预处理，包括预加重、加窗和分帧，本文讨论了预处理中各种参数的选择，以使信号特征提取更加准确。第三，讨论了各种时域特征参数的算法，包括短时能量、短时过零率等。 关键词：语音信号, 特征参数, 提取, Matlab 目录 第一章绪论 1.1语音信号特征提取概况 1.1.1研究意义 语音处理技术广泛应用于语音通信系统、声控电话交换、数据查询、计算机控制、工业控制等领域，带有语音功能的计算机也将很快成为大众化产品，语音将可能取代键盘和鼠标成为计算机的主要输入手段，为用户界面带来一次飞跃。 语音信号特征的提取是语音信号处理的前提和基础，只有分析出可表示语音信号本质特征的参数，才有可能利用这些参数进行高效的语音通信和准确的语音识别，才能建立语音合成的语音库。因此语音信号参数提取是语音信号处理研究中一项非常有意义的工作。 1.1.2 发展现状 语音信号处理是一门综合性的学科，包括计算机科学、语音学、语言学、声学和数学等诸多领域的内容。它的发展过程中，有过两次飞跃。第一次飞跃是1907年电子管的发明和1920年无线电广播的出现，电子管放大器使很微弱的声

音也可以放大和定量测量，从而使电声学和语言声学的一些研究成果扩展到通信和广播部门；第二次飞跃是在20世纪70年代初，电子计算机和数字信号处理的发展使声音信号特别是语音信号，可以通过模数转换器（A/D）采样和量化转换为数字信号，这样就可以用数字计算方法对语音信号进行处理和加工，提高了语音信号处理的准确性和高效性。 语音信号处理在现代信息科学中的地位举足轻重，但它仍有些基础的理论问题和技术问题有待解决，这些难题如听觉器官的物理模型和数学表示及语音增强的技术理论等，目前还有待发展。 1.2 本课题研究内容 本文主要介绍语音信号处理的理论及Matlab的相关内容，然后从Matlab仿真角度验证了录音、预处理、提取语音信号时域特征参数，主要讨论了预处理中各种参数的选择，以使信号特征提取更加准确。再次讨论了各种时域特征参数的算法，包括短时能量、短时过零率等，介绍了各环节的不同软件实现方法。最后对基于Matlab的语音信号特征参数提取进行总结。 第二章Matlab简介 MATLAB是国际上仿真领域最权威、最实用的计算机工具。它是MathWork 公司于1984年推出，它以强大的科学计算与可视化功能、简单易用、开放式可扩展环境，特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。 2.1 发展概况 Matlab是Matrix Laboratory(矩阵实验室的缩写)，最初由美国Cleve Moler 博士在70年代末讲授矩阵理论和数据分析等课程时编写的软件包Linpack与Eispack组成，旨在使应用人员免去大量经常重复的矩阵运算和基本数学运算等繁琐的编程工作。1984年成立的Math Works公司正式把Matlab推向市场，并从事Matlab的研究和开发。1990年，该公司推出了以框图为基础的控制系统仿真工具Simulink，它方便了系统的研究与开发，使控制工程师可以直接构造系统框图进行仿真，并提供了控制系统中常用的各种环节的模块库。1993年，Math Works 公司推出的Matlab4.0版在原来的基础上又作了较大改进，并推出了Windows版，

单轴压缩下岩石声发射定位实验的影响因素分析_许江

第27卷第4期岩石力学与工程学报V ol.27 No.4 2008年4月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April，2008单轴压缩下岩石声发射定位实验的影响因素分析 许江，李树春，唐晓军，陶云奇，姜永东 (重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆 400044) 摘要：应用声发射及其定位技术，在单轴压缩载荷作用下，采用实验方法观察重庆细砂岩试样破裂失稳过程中其内部微裂纹孕育、发展的三维空间演化模式，研究岩石声发射定位实验的影响因素。实验结果表明：(1) 端部摩擦对岩石破裂过程中的声发射特征影响显著，采用1∶1(质量比)硬脂酸和凡士林的混合物作为减摩剂进行AE定位实验，在试样初始压密阶段基本没有AE事件，取得较好的效果。(2) 重庆细砂岩的AE定位事件主要分布在中部，呈散漫分布，两端没有明显的条带丛集现象，中部没有得到声发射定位事件的“空白区”，通过与相关成果的对比，说明岩石的种类、构造和均匀程度是AE定位实验的主要影响因素之一。(3) 加载方式和加载的控制方式会直接影响岩石试样破坏的进程和程度，从而影响AE事件。(4) 通过重庆细砂岩试样疲劳荷载AE定位实验说明加载历史对AE时间序列及AE事件均有影响。以上实验和分析结果可以为岩石声发射定位实验的方案设计提供参考。 关键词：岩石力学；声发射；岩石破裂；裂纹；单轴荷载 中图分类号：TU 458+.3 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)04–0765–08 INFLUENTIAL FACTORS OF ACOUSTIC EMISSION LOCATION EXPERIMENT OF ROCK UNDER UNIAXIAL COMPRESSION XU Jiang，LI Shuchun，TANG Xiaojun，TAO Yunqi，JIANG Yongdong (Key Laboratory for the Exploitation of Southwestern Resources and the Environmental Disaster Control Engineering，Ministry of Education，Chongqing University，Chongqing400044，China) Abstract：Acoustic emission(AE) technique can be used to monitor the microcracks development in the rock test samples continuously in real-time；it is better than other methods. AE location technique is employed to study crack initiation and propagation process of Chongqing sandstone. Also，the crack spatial evolution mode with loading time has been observed and the influential factors of AE location experiment of the sandstone have been discussed. The experimental results are displayed as follows. (1) The attrition of the tip of the sample has remarkable influence on AE characteristic in the rock failure process；and the mixture of the stearic acid and the vaseline(weight ratio 1∶1) is used as attrition-reduced agent to the AE location experiment. No AE event is found when the initial crack is closed；it will obtain a better effect. (2) The AE location of the Chongqing sandstone test sample mostly is distributed in central-section and assumes dispersion. No void space is shown in the central-section of the sample. Contrasted with the relevant studies，it is shown that the rock type，the structure and the level of uniformity are the major influential factors. (3) The load mode and the load control mode can directly affect the rock failure process so as to affect the AE events. (4) AE location experiment of the Chongqing sandstone test sample under fatigue load shows that the load history affects the AE time series and the AE events. The experimental and analytical results can afford useful help for the program design of AE location experiment of 收稿日期：2007–10–16；修回日期：2007–11–27 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50574108)；国家自然科学基金重点项目(50534080)；教育部博士点基金资助项目(20060611006) 作者简介：许江(1960–)，男，博士，1982年毕业于重庆大学采矿系矿山工程物理专业，现任教授、博士生导师，主要从事岩石力学与工程方面的教学与研究工作。E-mail：jiangxu@https://www.wendangku.net/doc/5f7282332.html,