本书讨论了声波在水中传播时的现象、规律及机理，为水声工程的科学研究、水声技术的不断发展和水声设备的性能提升提供了理论基础。本书以声呐方程为纲，除检测阈外，对方程中其余各项独立设章进行讨论。全书共9章，前8章分别讨论声呐方程、海洋的声学特性、海洋中的声传播理论、典型传播条件下的声传播、声波在声呐目标上的反射和散射、海洋中的混响、水下噪声、声传播起伏。本书最后一章简要介绍近些年来的部分水声科技进展。

本书是一本介绍超声换能器的理论专著，内容涉及有关超声换能器的所有内容，其中许多章节是作者多年来从事科研和教学实践的总结。书中紧紧围绕超声换能器这一内容，对各种类型的超声换能器，从基础知识到理论分析、从设计计算到实际应用以及该领域的最新发展进行了详细的论述，条理分明，深入浅出。 全书共分12章，第1章是绪论，对超声换能器的基本概念进行了简要的介绍；第2章至第11章对10种不同类型的超声换能器进行了介绍；第12章对超声换能器的电学和声学匹配进行了分析；最后给出了相关的参考文献，以供读者查阅。

本书系统介绍了流体介质中声波的激发、传播、接收和调控的基本原理和分析方法。主要内容包括：理想流体中声波的基本性质；声波的辐射、散射和衍射；管道和腔体中的声场；非理想介质中的声波；层状和运动介质中的声传播以及有限振幅声波的传播及其物理效应。 本书分上下两卷，上卷第1～4章，下卷第5～10章。

本书系统介绍了流体介质中声波的激发、传播、接收和调控的基本原理和分析方法。主要内容包括：理想流体中声波的基本性质；声波的辐射、散射和衍射；管道和腔体中的声场；非理想介质中的声波；层状和运动介质中的声传播以及有限振幅声波的传播及其物理效应。 本书分上下两卷，上卷第1～4章，下卷第5～10章。

水声目标识别是声纳工程的重要技术之一。本书系统介绍了水声目标识别的基本原理和方法，主要包括特征选择、提取和变换技术，以及常用的分类器和机器学习技术等。对于水声目标识别而言，最重要的环节是特征提取。本书重点探讨了船舶辐射噪声的调制谱、线谱、听觉感知和声源级特征，水声瞬态信号特征，以及船舶运动特征等。系统阐述了各识别特征的物理意义、产生机理、提取和利用方法，介绍了现代信号处理技术在谱特征分析中的应用，以及特征选择和变换的常用方法等。

本书系统介绍了基于声线法研究高斯行波对球形粒子的声辐射力和球面聚焦超声对球形粒子的声辐射力，基于声散射法研究平面波和高斯行波对球形粒子的声辐射力，高斯驻波对球形粒子的声辐射力和高斯行波对多层球形粒子的声辐射力，介绍了其他声源的声辐射力，包括中空聚焦换能器和环状活塞换能器产生的波束，零阶准贝塞尔高斯波束和艾里高斯波束，还介绍了边界对声辐射力的影响，多粒子间的声辐射力和声辐射力的医学应用，本书将为利用声辐射力实现粒子操控打下坚实的基础。

随着科学技术的发展，数值计算在声学研究中的应用越来越广泛，计算声学已逐渐成为声学研究的一个重要分支。本书介绍计算声学多种方法的基本原理和实际步骤，主要包括角谱方法、有限差分法、射线跟踪法、有限元方法、格子气自动机及非线性声学的数值计算。重点介绍如何把基本的物理问题变换为计算机能够处理的形式，再选用合适的计算方法解决问题，同时给出了具体计算实例的源码，以方便读者学习和使用。

本书介绍了应用声学领域中所涉及的声学测量基本问题的原理和方法，主要包括声学测量信号与环境、测量传声器的校准、水听器的校准、换能器特性的测量、噪声与振动测量及评价、声学材料特性与建筑声环境的测量、声源声功率的测量，以及与声信号分析处理有关的基础知识。本书内容广泛、系统性强，既强调基础，又注重应用，并将近年来有关声学测量的新原理和方法以及相关国家标准和计量检定规程进行简要介绍。

本书系统而深入地介绍了水中静态目标声散射机理的主要理论及其信号处理算法，结合目标声散射的实验结果，建立了与水中目标声散射物理规律相匹配的信号分析与处理的框架。书中围绕水中目标声散射理论、信号处理技术及实验三个方面展开研究，主要内容包括水中目标声散射的基本概念、基本理论，以及声散射特性、目标声散射回波信号时频域特征、多角度声散射特征、水中目标声散射实验研究等。

本书系统而深入地讨论水下航行器的水动力噪声源。从水动力噪声的角度介绍流体运动、结构振动和声辐射之间的相互作用。内容包括流体运动发声的基本规律、空泡产生机理及声辐射、各种螺旋桨噪声(旋转噪声、随边涡旋噪声、唱音和空泡噪声等)、湍流边界层压力起伏及其激励航行器壳体产生的辐射噪声和声呐自噪声，以及其他一些水动力噪声源(流激励开孔和空腔噪声，运动物体溅水声和水听器流噪声等)。着重阐明基本概念，导出现有主要理论分析方法，介绍典型计算结果和原理性实验结果。本书的重点是阐释噪声产生机理和遵循的基本规律。

本书着重从声场分析的观点，系统地论述近代水声学的基础理论。全书共分十二章。第一章简述水声场的信息结构，并建立声呐方程；第二章简述作为水声信道的海洋介质的某些特性；第三章讨论水声场的基本概念及理论方法，并较详细地讨论简正波与射线之间的变换问题；第四、五章对典型声场作理论分析，在浅海声场的分析中，使用边界反射损失的“三参数”模型，用“过渡距离”的分析方法讨论平均场强结构，并用简正波理论分析深海声场中的“反转点会聚区气第六章讨论海洋中的背景场，介绍由传播算子构成噪声场时空相关函数的理论，并讨论、浅海远程混响问题；第七、八、九章讨论目标源的特性，信号场的散射与起伏，声场数值预报与信道匹配问题；第十、十一章讨论水声信号处理问题，着重介绍声场的最佳时空处理问题，并对近代水声探测系统作了

本书介绍了应用声学领域中所涉及的声学计量与测量基本问题的原理和方法，主要包括声学计量基础知识、空气声计量、扬声器电声参数测量、超声计量、水声计量，以及测量不确定度与评定.本书在参考和总结现有声学计量与测量相关书籍的基础上，结合近年来声学计量与测量技术的新发展，参考最新国际和我国以声学计量与测量技术和方法为主的标准、规程和规范，力求体现基本概念清晰、内容广泛新颖，反映最新发展方向。

本书结合水声实际问题，系统而深入地讨论舰船结构中板、壳振动与声辐射的基本概念、主要理论方法，强调结构振动产生声辐射的物理机理和数学处理方法。内容主要包括弹性结构振动和波的理论基础，振动-声耦合的基本概念和特性，无限大薄板、矩形薄板及其加肋后的振动与声辐射特性，无限长圆柱薄壳、有限长圆柱薄壳的振动与声辐射基本理论，内部含基座、铺板和舱壁等构件的复杂壳体的振动传递与声辐射机理，海洋界面对半潜、部分下潜和全潜目标振动与声辐射的作用机理，浅海波导中结构噪声产生和传播的几种计算方法。最后讨论了浅海波导中结构噪声场的估计和测量。

声场互易定理是声学中最重要的理论之一，在海洋探测、工业无损检测、医学超声成像、生物通信等诸多领域有着非常广泛的应用。 本书是 2020?2022年出版专著《电磁场广义互易定理》《电磁场互易定理一般形式》的续集，借鉴电磁场领域的相关研究方法，提出并推导了声场动量型互易方程，继而导出了声场互易方程的一般形式，并将电磁场和声场统一写成四元数互易方程的一般形式。

本书系统而深入地论述水中目标声散射的主要理论方法和现有成果，强调弹性声散射在水中目标散射中的作用。从主动声呐应用的角度出发，既照顾声呐工程应用的需求，又深入到结构声学的理论问题。内容包括基本概念和理论基础，基于Kirchhoff近似的目标几何声散射理论，弹性声散 射中流体-固体耦合的共振和表面波特性，目标声散射预报的数值计算方法和近似计算方法，亮点模型和修正亮点模型，海洋波导中目标散射与传播的耦合以及模拟和海上试验的基本方法。

能够实现定向声辐射的参量阵扬声器由于具有波束窄、指向性强和无旁瓣的优点，自提出以来就受到了学者的广泛关注，在理论、实际应用方面发展迅速，并形成了多个商业化产品。目前参量阵扬声器已成为声频工程领域的研究热点。本书主要介绍了参量阵扬声器相关的研究现状，包括建模计算、测量、信号处理，波束偏转、实现和应用等方面。通过对以上方面的介绍有助于更深入地了解参量阵扬声器及其涉及的科学问题，对进一步开展参量阵扬声器相关研究具有重要的指导意义，并为其他声学研究提供借鉴。

本书的宗旨是既要介绍传统的回归和分类方法，又要引入大量 加有效的机器学习方法，并且通过实际例子，运用R和Python两种软件来让读者理解各种方法的意义和实践，能够自主做数据分析并得到结论。 本书主要内容包括：经典线性回归、广义线性模型、混合效应模型（分层模型）、机器学习回归方法（决策树、bagging、随机森林、各种boosting方法、人工神经网络、支持向量机、k 近邻方法）、生存分析及Cox模型、经典判别分析与logistic回归分类、机器学习分类方法（决策树、bagging、随机森林、AdAboost、人工神经网络、支持向量机、k 近邻方法）。其中，混合效应模型、生存分析及Cox模型的内容可根据需要选用。

本书基于回声状态网络ESN研究时间序列分类和预测问题：第一，分析了面向时间序列分析的ESN；第二，研究了基于DE和ESN的时间序列分类方法；第三，研究了基于BSA优化ESN的时间序列预测方法；第四，研究了基于组合ESN的时间序列预测方法；第五，设计了基于小波ESN的旅游需求预测模型；第六，构建了基于双储备池ESN的电力负荷预测模型；第七，设计了基于VMD和改进ESN的风速预测模型；第八，提出了基于Bagging和ESN的能源消费量预测。这些研究成果可以帮助行业和企业管理人员提高复杂数据环境下的预测水平。

本书从声环境诊断、声环境预测和声环境保护三方面全面论述了城市声环境的基础理论和工程应用。书中首先介绍了声环境相关技术，主要阐述了声环境噪声测量与评价方法，以及各种噪声的标准和法律法规，进而进行了噪声相关的社会调查和实测工作；其次系统阐述了环境噪声预测的各种方法；最后对各种声环境的保护进行了系统论述及展望。

目前工业企业户外噪声预测大多采用国外的通用噪声预测软件，该类软件均基于ISO9613-2标准，而该标准的前提条件就是基于互不相干声源的能量叠加。然而在对某些工业企业，如高压直流换流站进行现场测试时，发现站内存在大量相干声源，换流站周围存在大量相干声场，因此预测结果往往误差较大。阮学云所著的《相干声场噪声预测理论及其应用/博士论丛》基于几何衍射理论、相干虚源法等理论方法，在深入研究影响工业企业户外噪声预测精度各因素的基础上，提出一种适合于工程算法的户外噪声相干预测模型。该相干预测模型不仅能计算声源在经过有限长声屏障或多重声屏障时，由于多条路径衍射声形成的相干声场，还可计算声源在屏障等界面之间经多次反射后，多个反射声形成的相干声场。应用该相干预测模型对某变电站电力变压器周围的相干声场进行

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