فهرست مطالب

مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران
سال هشتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/11
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سعید شفیعی ثابت*، ساسان آذرم کرنق، فاطمه ظهرانی ازبری صفحات 1-11

    بوم- سامانه های (اکوسیستم های) آبی از نظر توزیع نور و صدا ناهمگون می باشند. هدف از این مطالعه، بررسی اثر مولفه های غیرزیستی نور و صدا بر رفتار شناگری دفنیا (دفنیا مگنا) به طور هم زمان می باشد. در مطالعه حاضر، پاسخ های رفتار شناگری 24 عدد دفنیا، در تیمارهای نوری شامل روشنایی و تاریکی و تیمارهای صوتی شامل؛ صدا و سکوت، به صورت 2×2 در فضای آکواریوم با ابعاد 25×15×30 سانتی متر بررسی شدند. شاخص های رفتاری اندازه گیری شده شامل تعداد جهش ها، سرعت شناگری و توزیع مکانی بودند. نتایج نشان دادند که تعداد جهش ها، افزایش معنی داری در تیمار روشنایی نسبت به تیمار تاریکی داشتند (0/05<p) در حالی که در تیمارهای صوتی، تعداد جهش ها تغییر معناداری را نسبت به تیمار سکوت نشان ندادند (0/05>p). در ادامه، تیمارهای روشنایی و صدا باعث افزایش سرعت شناگری شدند اما این تغییرات از لحاظ آماری معنی دار نبود (0/05>p). هم چنین دفنیاها در تیمار تاریکی نسبت به تیمار روشنایی زمان بیش تری در لایه تحتانی آب گذراندند (0/05<p) در حالی که در تیمارهای صدا، اثر معناداری در زمان پراکنش مکانی دفنیاها مشاهده نشد (0/05>p). به طور کلی متغیر غیرزیستی صدا اثر معنی داری بر رفتار شناگری دفنیاها نداشت، در حالی که متغیر نور در مولفه های تعداد جهش ها و توزیع مکانی اختلاف معنی داری را نشان دادند. مطالعات بیش تری جهت درک اثرات چندگانه محرک های غیرزیستی بر رفتار گونه های آبزی نیاز می باشد.

    کلیدواژگان: محرک های غیرزیستی، نور، اثرات چندگانه، صدا، رفتار شناگری
  • حمدالله صالحی*، نادیا نواصر، پیمان امیری صفحات 12-19

    در این مقاله ویژگی های فونونی، دینامیکی و گرمایی ایندیم نیترید در دو فاز مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل، در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی کوانتوم- اسپرسو انجام شده اند. در محاسبات برای جمله تبادلی همبستگی تقریب های چگالی موضعی؛ شیب تعمیم یافته و پی بی ایی0 به کار گرفته شده اند. بررسی ویژگی های فونونی نشان می دهند که در این ترکیب در دو فاز ورتسایت (Wz) و بلندروی (Zb) گاف بسامدی وجود دارد. از مطالعه خواص گرمایی مشخص می شود که افت ظرفیت گرمایی در دماهای پایین، به صورت 3T است. در دماهای بالا نیز ظرفیت گرمایی به قانون دولن- پتی نزدیک می شود. نتایج به دست آمده از طیف فونونی بیانگر این هستند که از بسامد 1-cm 209/885 تا 1-cm 453/112 هیچ مد فونونی صوتی و نوری و هیچ حالتی مشاهده نمی شود و پایدارترین فاز؛ فاز ورتسایت می باشد.

    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، ایندیم نیترید، گاف بسامدی، مد فونونی
  • مسعود بحرینی مطلق*، نعمت الله کریمی، سید احمد سجادی، جمال رنجبر، محمد گل محمدی سامانی صفحات 20-26

    سامانه های تیکه نگاری صوتی به منظور پایش بلندمدت و پیوسته جریان در رودخانه، دریا و اقیانوس ها مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از معایب سامانه های موجود در کشور عدم قابلیت پایش زمان- واقع و خودکار جریان های دریایی است. در این مطالعه با اضافه نمودن یک عدد رایانه رزبری پای به سامانه و با انجام برنامه نویسی های مورد نیاز، امکان پایش برخط فراهم شد. داده ها با استفاده از شبکه به رزبری پای انتقال یافته و سپس در بستر اینترنت ارسال می گردند. سامانه تیکه نگاری صوتی 10 کیلوهرتز ارتقاء یافته در آب های ایران مورد آزمایش قرار گرفتند. دو دستگاه تیکه نگاری صوتی در 3 کیلومتری یکدیگر در دریای مازندران در عمق 13 متری روی دو قایق ثابت نصب شدند. تراگذارهای آن ها در عمق 6 متری معلق شدند. علایم صوتی در هر دقیقه انتشار یافتند و متغیرهای جریان اندازه گیری شدند. نتایج نشان دادند سرعت صدا و سرعت جریان به ترتیب 1460 و 0/2 متر بر ثانیه هستند. هم چنین با فرض ثابت بودن شوری، دمای آب با استفاده از این روش محاسبه و طی دوره این آزمایش 14 درجه سلسیوس به دست آمد. با توجه به فراهم شدن پایش برخط جریان های دریایی و تهیه اطلاعات محیطی، بکارگیری این روش در سوحل دریای مازندران، خلیج فارس و سواحل مکران توصیه می شود.

    کلیدواژگان: رزبری پای، 10 کیلوهرتز، داده های زمان- واقع، سرعت صدا، سرعت جریان، دمای آب، پایش پیوسته، جریان های بحری
  • محمدجواد خسروانی پور، منیژه مختاری دیزجی*، فرشید فرهان، رویا ستارزاده بادکوبه صفحات 27-35

    در این مطالعه، روشی برای تخمین غیرتهاجمی تنش وارد بر دیواره قلبی در فاز دیاستول با استفاده از پردازش تصاویر فراآوایی اکوکاردیوگرافی و داپلر بافتی ارایه می شود. هدف از مطالعه برآورد تنش دیواره قلب به عنوان علامتی برای شناسایی افراد مبتلا به تنگی عروق کرونر است. 29 بیمار با تنگی بیش از 70 درصد، 30 بیمار با تنگی 50 تا 70 درصد و 35 فرد سالم به عنوان گروه کنترل در این مطالعه شرکت کردند. با استفاده از فن های تصویربرداری فراآوایی اکوکاردیوگرافی دوبعدی، داپلر بافتی و داپلر تپی (پالسی)، متوسط تنش دیواره در سگمان های انتریور و سپتوم بین بطنی با توجه به ضخامت دیواره ها، ابعاد بطن چپ و فشار انتهای دیاستول به صورت غیرتهاجمی برآورد گردید. در نتایج تحلیل آماری تمایز معنی داری میان تنش برآورد شده در انتهای فاز دیاستول، بین گروه های بیمار با تنگی های شدید، متوسط و افراد سالم در تمامی سگمان های دیواره وجود دارد. بیماران مبتلا به گرفتگی های شدید در شریان کرونری نزولی قدامی چپ دارای تنش دیاستولیک بیش تری نسبت به بیماران با تنگی متوسط و افراد سالم هستند. میانگین افزایش تنش انتهای دیاستول در راستای طولی و شعاعی، با بروز تنگی متوسط در دیواره انتریور برابر 12/6 و 13/4 و با بروز تنگی شدید برابر 57 و 103 درصد هستند، در دیواره سپتوم میانگین افزایش تنش انتهای دیاستول در راستای طولی و شعاعی  بر حسب درصد، با بروز تنگی متوسط برابر 9/1 و 17/6، و با بروز تنگی شدید برابر 64 و 63/3 درصد هستند. بنابراین با بررسی تصویر فراآوایی و پردازش آن در بیماران با تنگی عروق کرونر، نشان داده شده که تنش دیواره در انتهای فاز دیاستول می تواند به عنوان یک شاخص مهم غیرتهاجمی، در ارزیابی عملکرد میوکارد قلبی مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: پردازش تصاویر فراآوایی، بیماری شریان کرونر، اکوکاردیوگرافی، تنش عضله دیواره بطن چپ
  • سیده زهرا ابوطالبی، علی بهرامی* صفحات 36-43

    در این مقاله، یک ساختار بلور فوکسونی طراحی شده است که گاف باند کامل فونونی و فوتونی از خود نشان می دهد و قابلیت هدایت امواج نوری، با قطبش مغناطیسی عرضی و امواج صوتی را دارد. مواد استفاده شده در این ساختار نایلون و مولیبدنیوم هستد که ضریب شکست و ثابت کشسانی مناسبی دارند. شایان ذکر است که عامل پرشدگی در این ساختار 28 درصد است، که باعث می شود ساخت قطعه راحت باشد. ساختار ارایه شده، یک صافی فوکسونی است که در خروجی فقط یک بسامد یا طول موج خاص را نشان می دهد. این امر با گذر از بازآواگرهای (رزوناتورهای) حلقوی و با کم ترین پهنای بسامدی یا طول موجی انجام می شود. این ساختار با توجه به اینکه هماهنگی نور و صدا در ساختارهای فوکسونی سخت است، در مقایسه با صافی های دارای بازآواگر حلقوی در فونون یا فوتون به دلیل حلقه ای مثلثی شکل، برتری هایی از قبیل تزویج (کوپل) بهتر امواج صوتی و نوری از ورودی به خروجی، تیزی بسامدها و طول موج ها، پهنای بسامدی و طول موجی بسیار کم را دارد. هم چنین باعث بهبود خروجی و افزایش ضریب کیفیت خروجی نیز می شود. برای شبیه سازی از روش های عنصر متناهی، بسط امواج تخت و هم چنین تفارق متناهی (تفاضل محدود) حوزه زمان استفاده شده است.

    کلیدواژگان: بلور های فوکسونی، ثابت های کشسانی (الاستیکی)، گاف باند، عامل پرشدگی
  • مصطفی مظفری*، محمدحسین حمیدزاده، حمیدرضا مساح صفحات 44-50

    هدف از این تحلیل عددی، بررسی اختلاف دمای بین دو سیم داغ حسگر که ناشی از حرکت سرعت ذرات است، می باشد. در این پژوهش، اثرات تغییر مولفه های هندسی حسگر نظیر ابعاد مقطع سیم ها، فاصله ی مابین سیم ها و نحوه ی قرارگیری سیم ها نسبت به جهت موج صوتی بر عملکرد حساسیت حسگر به روش عددی بررسی شده اند. هم چنین، نتایج با حل تحلیلی آن مقایسه شده و از تطابق خوبی برخوردار هستند. از این رو، بررسی های عددی نشان می دهند که حساسیت تابعی از بسامد است و عملکرد حساسیت حسگر با افزایش بسامد از 100 تا 1000 هرتز کاهش شدید و از آن به بعد به صورت یکنواخت به سمت صفر میل می کند. هم چنین، مشاهده شده است که حساسیت، وابسته به موقعیت سیم ها نسبت به هم و ابعاد مقطع سیم ها می باشد و با افزایش فاصله ی بین سیم ها و ارتفاع مقطع سیم ها حساسیت کاهش می یابد. هم چنین می توان دریافت که حساسیت وابستگی زاویه ای دارد و وابسته به نحوه ی قرارگیری سیم ها نسبت به جهت موج صوتی می باشد و در حالت افقی با افزایش زاویه از 0 تا 90 درجه، حساسیت کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: تحلیل عددی، حسگر برداری صوتی، میکروفلون، حساسیت
  • محمد عسگری*، نرگس اکبری صفحات 51-59

    یکی از روی کردهای بازشناسی گفتار، الگو کردن گفتار بر مبنای تعدادی واحد آوایی است. با توجه به این که مشخصات بسامدی و زمانی واکه ها، پایدارتر از سایر واج ها هستند، تشخیص واکه ها برای تشخیص گفتار مهم است. در این پژوهش، هدف ارایه الگویی با استفاده از روش های نوین، نظیر شبکه عصبی عمیق برای بهبود دقت تشخیص واکه و افزایش کاربردهای آن است. 30 گوینده (15 زن و 15 مرد)، تمامی حالت های ترکیب هم خوان ها با شش واکه فارسی را می خوانند. دادگان گفتاری پس از پردازش به قاب های حاوی فقط واکه بخش بندی شده و اسپکتروگرام آن استخراج می شود. اسپکتروگرام به دست آمده، به عنوان ورودی به شبکه عصبی پیچشی با دو لایه پنهان داده می شود. دادگان 25 گوینده برای آموزش و 5 گوینده برای آزمون به کار برده شده اند. میانگین دقت تشخیص شش واکه فارسی برای الگوی پیشنهادی 93/17 درصد (میانگین خطای 6/83 درصد) به دست آمده است که نسبت به کارهای پیشین که میانگین خطای تشخیص واکه 9/7 درصد الی 19/6 درصد (کم ترین و بیش ترین میانگین خطا در الگو های موجود) بوده، 2/87 درصد الی 12/77 درصد بهبود یافته است.

    کلیدواژگان: تشخیص واکه های فارسی، شبکه عصبی هم گشتال (کانولوشنال)، طبقه بندی، دادگان فارسی
  • زهرا حیدری، امین الله مه آبادی*، اکبر رنجبر صفحات 60-77

    موقعیت یابی بی درنگ منابع صوتی روشی سخت و از چالش های پیچیدگی محاسباتی، وجود نوفه، انعکاس و معماری چیدمان حسگرها برخوردار است. از روش تفاوت زمان ورود علامت به دلیل سادگی و پیچیدگی کم محاسباتی، استفاده می شود و در صورت ترکیب نسبت انرژی علامت های ورود با تفاوت زمان ورود، نتایج آن تا حدودی بهبود می یابد. در این مقاله روشی برای تخمین محل منبع گفتار در فضای سه بعدی، جهت محاسبه تاخیر زمان ورود علامت ها و مقاومت در برابر نوفه و انعکاس برای تیز شدن قله همبستگی علامت ها پیشنهاد شده است. این روش ضمن استفاده از چیدمان مناسب حسگرها و بکارگیری صافی طیف فاز با توان بهبوددهنده در کنار درون یابی اسپلاین مکعبی، جهت برخورداری از سرعت بالای حل دستگاه های معادلات غیرخطی، از الگوریتم های چان و مربع خطای وزن دار دو مرحله ای ترکیبی با نسبت انرژی علامت های ورود به حسگر مبنا بهره برده است. میانگین خطای فاصله مستقیم مختصات تخمینی از اصلی تمامی سنجش ها در چیدمان منتخب آرایه در روش چان و مربع خطای وزن دار دو مرحله ای ترکیبی با انرژی به ترتیب 10/94 و 10/185 سانتی متر است. نتایج آزمون روی داده های واقعی و شبیه سازی نشان می دهند که درون یابی همبستگی متقابل و ترکیب نسبت انرژی با تفاوت زمان ورود در خطای مطلق فاصله از موقعیت اصلی منبع، موثر است.

    کلیدواژگان: موقعیت یابی منبع صدا، تقارن زمان ورود علامت، الگوریتم وزن دار مربع خطای، نسبت انرژی علامت، درون یابی
  • زهرا تک روستا، اکبر رنجبر، امین جانقربانی*، محمدجواد جنتی، رحمان مهدیانی صفحات 78-88

    در یک میدان صوتی با منابع چندگانه ، تعیین هویت هر یک از منابع صوتی، امری مهم تلقی می شود. برای تعیین هویت منابع صوتی، از روش های گوناگونی بهره گرفته می شود که از مهم ترین آن ها می توان به روش های مبتنی بر هوش مصنوعی اشاره کرد. هدف از این پژوهش، تفکیک صدای حاصل از شلیک اسلحه از سایر نوفه های ضربه ای موجود در یک میدان صوتی است. در این مقاله، با بهره گیری از مجموعه داده بومی ثبت شده در داخل کشور و در شرایط محیطی مختلف، اقدام به استخراج ویژگی های مبتنی بر تبدیل موجک و ترکیب آن با ضرایب پیش گویی خطی و ویژگی های گشتاور آماری حاصل از علامت های صوتی شد. در نهایت ویژگی های استخراج شده، با استفاده از روش های مختلف طبقه بندی، برای تفکیک صدای شلیک اسلحه از صدای سایر نوفه های ضربه ای و هم چنین با هدف تفکیک صدای شلیک اسلحه دراگانوف از صدای شلیک اسلحه های کلاشینکوف و ژ3، طبقه بندی شدند. براساس روش به کارگرفته شده در این پژوهش، با بهره گیری از یک طبقه بند تجمعی، دقت تفکیک صدای ناشی از شلیک اسلحه از نوفه های ضربه ای به 98/57 درصد رسید. علاوه بر این، تفکیک صدای اسلحه دراگانوف از صدای شلیک اسلحه های ژ3 و کلاشینکوف، با دقت 86/94 درصد انجام شد.

    کلیدواژگان: نوفه های ضربه ای، موج ضربه (شوک)، استخراج ویژگی، ترادیس (تبدیل) موجک، ضرایب پیش گویی خطی، طبقه بندی
  • زهرا مردانی کرانی، محمد صفی رحمانی فر*، اباذر حاج نوروزی، زهرا گرامی صفحات 89-95

    تنوع اثرات القاشده در فرآیندهای آوابرقاشیمیایی با امواج فراآوا می تواند به تولید، رشد و فروپاشی میکروحباب در الکترولیت منجر شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر امواج فراآوا و انرژی حاصل از فروپاشی میکروحباب ها بر ساختار و کارایی کاتالیزوری دی اکسیدمنگنز الکترولیتی برای واکنش اکسیژن است. در این پژوهش ابتدا نانوذرات دی اکسیدمنگنز الکترولیتی با دو روش برقاشیمی و آوابرقاشیمی با ولتاژ 2800 میلی ولت تولید و سپس اثر امواج فراآوا بر فاز نانوذرات با روش تفرق اشعه ایکس، ساختار نانوذرات دی اکسیدمنگنز با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی عبوری تی ایی ام ، اندازه ذرات و شکل نانوذرات میکروسکوپ الکترونی، ساختار ملکولی ذرات با رامان و اندازه حفرات و تخلخل و مساحت سطح نانوذرات با بی ایی تی بررسی گردید. آن گاه مواد مذکور در باتری هوا- روی به عنوان کاتالیزور واکنش کاهش اکسیژن مورد آزمایش قرار گرفتند. برای بررسی خواص آوابرقاشیمیایی از قطبش کاتد و باتری و هم چنین تخلیه باتری در جریان های مختلف و شارژ و تخلیه باتری استفاده شد. بررسی منحنی های شارژ/تخلیه، قطبش و چگالی توان نشان دادند که دی اکسیدمنگنز الکترولیتی ساخته شده در حضور امواج فراآوا در مقایسه با دی اکسیدمنگنز الکترولیتی توانایی شارژ بهتر و هم چنین عملکرد بسیار خوبی را دارا می باشد، هم چنین وابستگی ولتاژ باتری به زمان تخلیه در چگالی جریان های مختلف (5-10-20-50-100-150-200 میلی آمپر) در نانوذرات تشکیل شده در حضور فرا آوا بیش از نانوذرات تشکیل شده در عدم حضور فرا آوا می باشد.

    کلیدواژگان: دی اکسیدمنگنز الکترولیتی، آوابرقاشیمی، کاتالیزور، حداکثر توان، واکنش احیای اکسیژن
  • حمدالله صالحی*، پیمان امیری، فاطمه هاشمی صفحات 96-103

    در این کار ویژگی های کشسانی، مکانیکی (پایداری مکانیکی، ضریب ناهمسانگردی و ضریب پواسون) و صوتی (سرعت طولی و عرضی) ترکیبات بریلیوم- ایکس (ایکس= گوگرد، سلنیوم، تلوریم) مورد بررسی قرار گرفته اند. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت بهبودیافته خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه تابعی چگالی با تقریب های مختلف ال دی ای، جی جی ای و ام بی جی با بسته محاسباتی وین 2 کی انجام گرفته اند. ویژگی های کشسانی از قبیل ثابت های کشسانی، مدول برشی، مدول یانگ و دمای دبای با تقریب های مختلف در فازهای ساختاری مکعبی مرکز وجهی و هگزاگونال محاسبه شده اند. محاسبات کشسانی در این فاز ساختاری بیانگر پایداری کشسانی و ناهمسانگردی این ترکیبات می باشد. هم چنین نتایج بیانگر این هستند که این ترکیبات در فاز مکعبی دارای خاصیت شکنندگی و در فاز هگزاگونال داری خاصیت چکش خواری بیش تری هستند. در واقع میزان شکل پذیری این ترکیبات در فاز ساختاری مکعبی مرکز وجهی کم است و می توان آن ها را در دسته مواد غیرشکل پذیر جای داد.

    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، خواص صوتی، خواص کشسانی، پایداری کشسانی
  • امیرحسین روح زمین، مهدی خرقانی، محسن حاجی حسنی* صفحات 104-117

    در مقاله​ی پیش​رو سعی شده است که با استفاده از ارسال امواج صوتی، در قالب انفجار در هوای آزاد، به یک نقب (نقب) مدفون در خاک و اندازه گیری فشار امواج صوتی بازتابی به سطح و عبوری از سازه، عوامل موثر بر رفتار این امواج، نظیر وجود نقب، رفتار غیرخطی خاک، شرط مرزی مستهلک کننده​ی انرژی، مدول کشسانی و چگالی خاک و اثر آن​ها مورد تحلیل قرار گیرد. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص می​شود که در حضور سازه​ی زیرزمینی و با اعمال شرط مرزی مستهلک کننده​ی انرژی، سطح فشار موج صوتی بازتابی کاهش می یابد. در رابطه با الگو​سازی خاک نشان داده می​شود که رفتار غیرخطی خاک تاثیر چندانی بر رفتار امواج صوتی ندارد و هر چه سختی خاک نیز کم​تر باشد، اگر چه که باعث استهلاک بیش​تر انرژی می​شود، اما به دلیل لرزش ایجادشده ناشی از همین استحکام کم، امواج عبوری از محیط را تقویت می​کند. هم​چنین مشاهده می​شود که تغییرات سطح فشار در خاک​های سخت​تر نسبت به چگالی خاک بسیار حساس​تر از خاک​های نرم​تر می​باشد. با مقایسه​ی نتایج این تحقیق با سایر داده​ها، نشان داده شد که نحوه​ی الگوسازی انفجار، خصوصیات هندسی الگو و به طور خاص، عمق دفن نقب دارای تاثیر قابل توجهی بر رفتار امواج صوتی بازتابی به سطح و عبوری از نقب، برای الگو​های مختلف خاک، می​باشد.

    کلیدواژگان: فشار موج صوتی، موج بازتابیده و تراگسیلیده، انفجار در هوای آزاد، سازه های زیرزمینی
|
  • S. Shafiei Sabet*, S. Azarm Karnagh, F. Zahrani- Azbari Pages 1-11

    Aquatic ecosystems are heterogeneous in terms of light and sound distribution. The aim of this study was to investigate the effect of environmental abiotic factors, light and sound stimuli, on Daphnia (Daphnia magna) swimming behaviour.  Here, we examined behavioural changes of Daphnia (N=24) in response to light and sound treatments simultaneously. The treatments concerned a 2×2 design with bright or dim light conditions and sound or quiet in an aquarium with dimensions 30×15×25 cm. Swimming behaviour changes were assessed include: the number of hops, swimming speed and spatial distribution time. The results showed that the number of hops increased significantly in the bright compared to the dim light treatment (P<0/05), while in the sound treatment, the number of hops did not significantly change compared to ambient treatment (P>0/05). The sound and bright light treatments increased swimming speed but these changes were not statistically significant (P>0/05). Also Daphnia spent more time in the lower layer of water in the dim light compared to the bright light treatment (P<0/05), while no significant difference was found between sound treatments on spatial distribution of Daphnia (P>0/05). More studies are needed to assess the multimodal effects of abiotic stimuli on the behaviour of aquatic species.

    Keywords: Abiotic stimulus, Light, Multiple effects, Sound, Swimming behavior
  • H. Salehi*, N. Navaser, P. Amiri Pages 12-19

    In this paper, the phonon, dynamic and thermal properties of indium nitride in two phases are investigated. The calculations are performed using the pseudopotantial method in the framework of density functional theory and by using the quantum-espresso Package. In the calculations, the exchange-correlation terms of LDA, GGA and PBE0 approximation are used. Investigation of phononic  properties shows that in this combination in the two phases Wz and Zb there is a frequency gap. From the study of thermal properties we find that the heat capacity drop is at low temperatures is as follos T3. At high temperatures, the heat capacity is also close to the Dulan-Petty law.The results from the phonon spectrum indicate that from the frequency of 209. 885 to 453 .112 cm -1 there is no acoustic and optical phonon modes and the most stable phase; Phase is the Wz.

    Keywords: Density functional theory, Indium Nitrid, Frequncy gap, Phononic mode
  • M. Bahreinimotlagh*, N. Karimi, S.A. Sajjadi, J. Ranjbar, M. Golmohammadi Samani Pages 20-26

    The Acoustic Tomography (AT) systems are used to monitor long-term and continuous flow in rivers, seas and oceans. One of the disadvantages of existing systems in Iran is the inability of real-time/automated measurements. In this study, by adding a raspberry Pi computer to the system and performing the required programming, it was possible to do online monitoring. The data are transferred to the Raspberry Pi using the LAN and then sent over the Internet. Then, the 10-AT system was tested in Iranian waters. Two AT systems were installed on two fixed boats at a depth of 13 meters at a distance of 3 km from each other in the Caspian Sea. Their transducers were suspended at a depth of 6 meters. Acoustic signals were transmitted every minute. The results showed that the speed of sound and water velocity are 1460 and 0.2 m, respectively. Also, assuming the salinity to be constant, the water temperature was calculated 14 ˚C. Due to the facility of online monitoring of marine currents and the provision of environmental information, the use of this method in the coastal areas of the Caspian Sea, the Persian Gulf and the Makran coasts is recommended.

    Keywords: Raspberry Pi, 10 kHz, Real-time data, Sound speed, Current velocity, Water temperature, Continuous monitoring, Marine currents
  • M.J. Khosravanipour, M. Mokhtari Dizaji*, F. Farhan, R. Sattarzadeh Badkoubeh Pages 27-35

    In this study, a method for non-invasive estimation of stress on the heart wall in  the diastole phase is presented using ultrasound echocardiography and tissue Doppler  imaging. The aim of this study was to evaluate the stress on the heart wall as a  pre-diagnosis  to identify people with coronary artery stenosis. 29 patients with stenosis of more than 70%, 30 patients with stenosis of 50 to 70% and 35 healthy human participated in this study as a control group. the average stress of anterior and intraventicular septum was estimated non-invasively by considering wall thickness, left ventricular dimensions, and end-diastolic pressure by Using 2D echocardiography, tissue Doppler and Doppler ultrasound imaging techniques. The statistical analysis results were shown significant difference between the estimated stress at the end of the diastole phase, between groups of patients with severe, moderate stenosis and healthy individuals in all wall segments. Patients with severe obstruction in the anterior descending coronary artery have more diastolic stress than patients with moderate stenosis and healthy humans. The average increase of end-diastolic stress in the longitudinal and radial directions based on percentage by incidence of moderate stenosis in the anterior wall is 12.6 and 13.4, and with severe stenosis is 57 and 103, respectively. In the septal wall, the average increase of end-diastolic stress in the longitudinal and radial directions based on percentage, is 9.1 and 17.6 in moderate stenosis, and with severe stenosis is 64 and 63.3, respectively. Therefore, it has been shown that wall stress at the end of the diastolic phase can be considered as an important non-invasive indicator in assessing myocardial function by examining and processing ultrasound echocardiography images for patients with coronary artery stenosis.

    Keywords: Ultrasound image processing, Coronary artery disease, Echocardiography, Left ventricular wall stress
  • S.Z. Aboutalebi, A. Bahrami* Pages 36-43

    In this paper, a phoxonic crystal structure is designed that shows a complete phononic and photonic ban gap and is capable to guide the optical waves with transverse magnetic polarization and acoustic waves. The materials used in the structure are nylon and molybdenum, which have suitable refractive index and elastic constant. Also, it is worth of noting that the filling factor is 28% for the proposed structure, which causes easy fabrication. The proposed structure is a phoxonic filter that represents only a given frequency or wavelength in the output. This is performed by passing through ring resonators, having the minimal frequency width or wavelength. Given that it is difficult to match light and sound in phoxonic structures, the structure has advantages including better sound and light coupling between input and output, frequency and wavelength sharpness, and low frequency width or wavelength, compared to phononic or photonic ring resonator-based filters, due to the triangular ring and also causes the improvement of output results and increased output quality. Methods of finite element, plane wave expansion, and finite difference time domain are used for simulation.

    Keywords: Phoxonic crystals, Elastic constants, Band gap, Filling factor
  • M. Mozafari*, M.H. Hamidzadeh, H.R. Massah Pages 44-50

    The purpose of this numerical analysis is to deduce the temperature difference between the two heated wires of the sensor due to an imposed particle velocity. In this research, the effects of sensor geometric parameters such as changing the dimensions of the wires, the distance between the wires and How wires are placed over the sound direction. The sensitivity of sensors is investigated numerically. Numerical studies show that sensitivity is a function of frequency. With frequency increase from 100 to 1000 Hz, it is sharply reduced and then monotonic to zero. Also, been observed that the sensitivity is related to the position of the wires relative to each other and the dimensions of the cross-section of the wires, and sensitivity decreases by increasing the distance between the wires and the height of the cross section of the wires. Further, the sensitivity angle dependence has been investigated, and the observed sensitivity is related to how the wires are placed over the sound wave propagation and in parallel mode by increasing angle from zero to 90 degree, the sensitivity decreases.

    Keywords: Numerical Analysis, Acoustic Vector Sensor, Microflown, Sensitivity
  • M. Asgari*, N. Akbari Pages 51-59

    One approach to speech recognition is to model speech based on a number of phonetic units. Because the frequency and temporal characteristics of vowels are more stable than other phonems, it is important to recognize vowels to distinguish speech. In this research, the aim is to present a model using modern methods, such as deep neural network to improve the accuracy of vowel recognition and increase its applications. 30 speakers (15 females and 15 males) read all the combinations of consonants with 6 Persian vowels. After preprocessing, the speech data is segmented into frames containing only the vowels and its spectrogram is extracted. These spectrogram are given as input to the neural network with two hidden layers. Speech of 25 speakers were used for training and speech of 5 speakers were used for testing. The average of accuracy of 6 Persian vowels for the proposed model was 93.17% (total average of vowel detection error is 6.83%). In previous works the average of vowel detection error was 9.7% to 19.6% that in proposed model improved from 2.87% to 12.77%.

    Keywords: Persian vowel recognition, Classification, Convolutional neural network, Persian vowel dataset
  • Z. Heydari, A. Mahabadi*, A. Ranjbar Pages 60-77

    Real time source localization is a difficult method and includes challenges such as computational complexity, noise, reflection and sensor layout architecture. The time difference of the arrival signal method is used because of its simplicity and low computational complexity and if the energy ratio of the signal is combined with the time difference of arrival the results will be somewhat improved. In this paper, a method for estimating the location of the speech source in a three-dimensional space is proposed to calculate the delay in the time difference of the arrival signals and noise resistance and reflection to sharpen the peak of the signal correlation. This method, while using the appropriate arrangement of sensors and applying phase spectrum smoothness while amplifying power along with cubic spline interpolation, to have high speed solution of nonlinear equation devices, improved Chan and weighted least squares two-stage algorithms with the ratio of sensor energy to signal, thus the basis sensor has benefitted. The mean error of the direct distance of the estimated coordinates from the true position of all measurements in the selected arrangement of the array in the Chan and weighted least squares two-stage combined with energy is 10.94 and 10.185 cm, respectively. The test results on real and simulation data show that the interpolation of cross-correlation and the combination of the energy ratio with the time difference of the arrival signal of the proposed method is efficacious.

    Keywords: Sound source localization, Time difference of arrival signal, Weighted least squares algorithm, Signal energy ratio, Interpolation
  • Z. Takroosta, A. Ranjbar, A. Janghorbani*, M.J. Janati, R. Mahdiyani Pages 78-88

    Identify each sound source, is necessary in an acoustical field with multiple sources. In sound source identification, different techniques are used and the most important of all is based on artificial intelligent. The objective in this paper is to separate the gunshot sounds from other acoustical field sound sources. To implement the objective, a set of domestic data sets recorded inside Iran in different environmental conditions closed to real word operational situations are used to separate the gunshot sound sources from impulse environmental noise through a feature extraction technique based on wavelet transform combined with linear prediction coefficients and statistical momentum features of sound signals. Finally, different classification techniques are used on the extracted features to differentiate these gunshot sounds from other pulsed environmental noise. Also, different groups are specified to identify the sound of the sniper shot from other sounds generated by G3 and Kalashnikov rifles. The technique used in this paper has a 98.57 percent differentiation precision for separating gunshots from other pulsed sound sources via a cumulative classifier and 86.94 percent differentiation precision to separate the sound of sniper from the shot sounds of the G3 and Kalashnikov rifles.

    Keywords: Impulsive noise, Shock, Feature extraction, Wavelet transform, Linear prediction coefficients, Classification
  • Z. Mardani, M.S. Rahmanifar*, A. Hajnorouzi, Z. Gerami Pages 89-95

    The variety of effects induced in electrochemical processes by ultrasound can lead to the production, growth and collapse of micro-bubbles in the electrolyte.  The aim of this study was to investigate the effect of ultrasound and energy resulting from the collapse of microbubbles on the structure and catalytic efficiency of electrolytic manganese dioxide (EMD) for oxygen reduction reaction. In this study, MnO2 nanoparticles were first produced by sono-electrochemical and electrochemical methods with voltage of 2800 mV and then phase identification of nanoparticles by XRD method, particle size and shape by electron microscope, the molecular structure by Raman and the pore size bt BET methode were done. We tested these two samples on a Zinc-Air battery as electrocatalysis for Oxygen Reduction Reaction. To investigate the electrochemical properties, the battery polarization and battery discharge at different battery currents and battery charge and discharge were used. The charge discharge, polarization curve and power density of the battery showed that manganese dioxide synthesized by sono-electrochemical method had better performance than the other sample, as well as battery voltage dependence on discharge time compared for as the synthesized samples. Also the resuls showed that at different discharge current densities (5-10-20-50-100-150-200 mA) in sono-electrochemical nanoparticles correlation between potential/time is more than in electrochemical nanoparticles.

    Keywords: Electrolytic manganese dioxide, Sonoelectrochemistry, Catalist, Maximum power, Oxygen reduction rection
  • H. Salehi*, P. Amiri, F. Hashemi Pages 96-103

    In this paper the elastic, mechanical (stability, anisotropy and Poisson's coefficients) and acoustic properties of BeX (X= S, Se, Te) have been investigated. Calculations with Full potential linear augmented plane wave have been performed in the framework of density functional theory with LDA, PBE-GGA and MBJ approximations by using Wien2k computational package. Elastic properties such as, elastic constants, Shear modulus, Young modulus and Debye temperature were calculated within various approximations for cubic and hexagonal structural phases. The calculated elastic properties indicate the give rise to an elastic stability and anisotropy property of the compounds. The results also indicate that these compounds are more brittle in the cubic phase and more malleable in the hexagonal phase. In fact, the ductility of these compounds in the cubic structural phase is low and they can be placed in the category of non-formable materials.

    Keywords: Density functional theory, Acoustic properties, Elastic properties, Elastic stability
  • A. Roohezamin, M. Kharghani, M. Hajihassani* Pages 104-117

    In the present study, by sending acoustic waves to an underground tunnel, as a free air explosion, and measuring the pressure level of the reflected waves to the surface and the transmitting waves to the interior space of the structure, the effects of the parameters, such as tunnel existence, soil nonlinear behavior, energy dissipated boundary conditions, soil density and modulus of elasticity are analyzed. Based on the results, it is observed that in the presence of the tunnel and by assigning the wave dissipated boundary conditions to the far ends of the model, the pressure level of the acoustic wave is reduced. Furthermore, it is resulted that the effect of the soil nonlinearity is negligible. It is illustrated that for the softer soils, although the energy dissipation is increased, because of the growth in vibrations due to the lack of soil solidity, the transmitted waves are amplified. Moreover, it is shown that the pressure level for the stiffer soils is more sensitive to the soil density variation than the softer ones. By comparing the present results with results extracted from the similar papers, it is concluded that the way the explosion modeled, the geometric properties of the tunnel section and the most important of all, the buried depth of the tunnel have significant effects on the behavior and trend of the reflected and transmitted acoustic waves for different models of soil around the tunnel.

    Keywords: Acoustic wave pressure, Reflected, transmitted wave, Free air explosion, Underground structures