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声相仪
fellow | 2010-11-10 16:29:04    阅读:1947   发布文章

昨天听了一场报告,中国科学院声学研究所教授杨亦春教授做的,《声成像测量技术及声相仪》,觉得还不错,现给大家分享一下,有兴趣的可以进一步去了解一下。

声相(像)仪,又名声学照相机,是利用传声器阵列测量一定范围内的声场分布的专用设备,可用于测量物体发出的声音的位置和声音辐射的状态,并用云图方式显示出直观的图像,即声成像测量。

声成像(acoustic imaging)是基于传声器阵列测量技术,通过测量一定空间内的声波到达各传声器的信号相位差异,依据相控阵原理确定声源的位置,测量声源的幅值,并以图像的方式显示声源在空间的分布,即取得空间声场分布云图-声像图,其中以图像的颜色和亮度代表声音的强弱。将声像图与阵列上配装的摄像实所拍的视频图像以透明的方式叠合在一起,就形成了可直观分析被测物产生噪声状态。这种利用声学、电子学和信息处理等技术,将声音变换成人眼可见的图像的技术可以帮助人们直观地认识声场、声波、声源,便捷地了解机器设备产生噪声的部位和原因,物体(机器设备)的声像反映了其所处的状态。

法国科学家Sergeant Jean Perrin最早设计了采用12个传声器的探测阵列,其中每6个传声器构成一个圆阵,两个完全一样的圆阵相距一定距离组成双阵,该阵可通过人耳监听的方法确定声源方位和距离,并因此而获得诺贝尔物理学奖,这是人类最早将声探测阵列技术成功地应用。

杨教授在借鉴前人经验的基础上进行了创新性的发明,通过改进传声器的探测阵列,达到了更精确地探测声音的来源。Sergeant Jean Perrin采用的环形阵,杨教授采用的螺旋阵(如下图所示)。探测效果也非常理想(如图所示)。它能够从众多的声源中找到你先找的声源的方位。



在此,好多人要问了,这个发明有什么用途呢。呵呵,这也是我每次看到一个新东西后的第一个疑问。用途很多了,听我慢慢道来。

可以用在汽车检修上,因为打开汽车里的零部件实在是多,检修中就很难找到是哪里出现故障了,现在可以搬上声相仪,一照相,电脑屏幕中就会显示声音来源的位置,做到有的放矢,这可比人工听声音故障可靠得多了,如果以后建立起声音库文件以后,通过对比正常声音,找到异常声音来源,修理汽车变得易如反掌。

还可以用来打击海盗,装在轮船的顶部,就可以各个探测各个方位来的海盗,即使是在大雾天气,也可以做到精准无误,此时海盗岂不是要失业了,以后也就不用护航的卫队了,呵呵,省心又省钱。

还可以当生命探测仪来用。

技术转化成生产力了,用途肯定还多得很,等待我们去开发。

画外音:这个东西怎么能够从嘈杂的声音中提取出自己想要探测的声音呢,还有就是声音的强度要达到多少才可以被探测到,接下来我得好好去了解一下了。

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