Главная страница » Конкурсные работы участников » Технические науки » Выпускная квалификационная работа “Исследование нелинейных волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков”

Выпускная квалификационная работа “Исследование нелинейных волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков”

Автор (ы)

Лопаскина Екатерина Андреевна

Аффилиация

Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения, студент

Научный руководитель

Ходанович Александр Иванович

Аннотация

Объект исследования – методология научных исследований нелинейных волновых процессов в психоакустике.

Предмет исследования – модели нелинейных волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков.

Цели и задачи исследованияпровести анализ научной и методической литературы по теме исследования и на этом основании определить методологию научного исследования в разработке нелинейной динамической модели волновых процессов в базилярной мембране слуховой системы человека; изучить методы расчёта амплитудного спектра музыкальных инструментов в формализме моделей математической физики; исследовать явление комбинационного рассеяния звука с экспериментальной проверкой полученных теоретических данных. Провести апробацию результатов выпускной квалификационной работы.

Гипотеза исследования – современная методология математического моделирования волновых процессов и компьютерный эксперимент  в системе символьной математики Maple позволяют объяснить нелинейные процессы в психоакустике музыкальных звуков.

Актуальность исследования заключается в изучении волновых процессов в психоакустике с позиции методологии моделирования нелинейных колебаний в дискретной динамической системе. Исследование резонансов длинной наноразмерной цепочки связанных осцилляторов Ферми-Паста-Улама, а также нелинейных явлений комбинационного рассеяния музыкального звука. Развитие классических научных работ в психоакустике нобелевского лауреата Георга фон Бекеши. Рассматриваются методические аспекты изучения фундаментальных научных проблем с использованием современных компьютерных систем и технологий.

Научная новизна исследования. Впервые в практике выпускных квалификационных работ:

  1. Исследованы нелинейные динамические модели волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков.
  2. Получен амплитудный спектр колебания струны, прямоугольной и круглой мембраны в случае возбуждения прямоугольным импульсом.
  3. Исследованы резонансы энергии вынужденных колебаний длинной наноразмерной системы Ферми-Паста-Улама в динамической модели базилярной мембраны, а также получена зависимость от частоты периодической внешней силы.
  4. Проведён спектральный анализ комбинационного рассеяния, а также экспериментальная проверка нелинейных свойств слуха при наличии субъективных гармоник музыкального звука.

В выпускной квалификационной работе развита теория нелинейных волновых процессов в психоакустике на основе классических работ нобелевского лауреата Георга фон Бекеши.

В работе использовалось современное программное и математическое обеспечение, интерактивная графика системы компьютерной математики Maple. Разработаны алгоритмы и комплекс программ математического моделирования колебательных и волновых процессов в дискретной динамической системе Ферми-Паста-Улама. Проведен расчет частоты субъективной гармоники в спектре комбинационного рассеяния звука, а также дана экспериментальная проверка музыкального явления Тартини.

Разработанный комплекс программ целесообразно использовать в научной работе в области математического и компьютерного моделирования физических процессов, проектирования информационных систем в научных исследованиях, для иллюстраций и демонстрационных примеров в общем курсе физики, а также при изучении дисциплин  “Методы математической физики”, “Теоретические основы акустики”, “Нелинейные колебания и волны” для направления подготовки бакалавров 11.03.01 – Радиотехника.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конкурс, в котором автор работы принял участие:

III Международный конкурс инициативных научно-исследовательских проектов “High Goals”, 2020/2021

Отрасль наук

Форма представления работы

Дата публикации работы: 27.09.2021

Смотреть похожие работы

Выпускная квалификационная работа “Разработка и исследование компьютерных моделей физических нелинейных явлений в музыкальной акустике”

Власов Аркадий Владиславович
Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения
Актуальность: акустика как наука изучает проблемы, связанные с возникновением, передачей и восприятием звуков. Одним из направлений акустики является музыкальная акустика, которая занимается созданием музыкальных звуков, их передачей и восприятием. Цель...

Выпускная квалификационная работа “Применение рекуррентных нейронных сетей для цели автоматизации стенографирования законотворческого процесса”

Неустроев Николай Арианович
Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова
Актуальность: Большой объем текста, подлежащего стенографированию, определяет задачу частичной автоматизации набора текста. Частичная автоматизация набора текста может применяться в целях стенографирования любых мероприятий, связанных с законодательной деятельностью Государственной Думы. Цель:...