中科院發明可看見聲音的聲相儀
發布日期：2014-06-11 瀏覽次數 ：1579
有人說聲音是可以看見的，也許你會覺得這是在開玩笑。據悉，中科院聲學所震動重點實驗室研發了一款聲相儀。聲相儀總設計師、聲學所研究員楊亦春說，聲相儀攜帶有聲音傳感器和攝像頭，傳感器將聲音信號傳到信號處理器上形成圖像，與攝像頭拍攝的視頻畫面透明疊加起來，形成直觀的聲像圖，即可定位聲源，聲音由此可“看”。聲音可見成為了現實。
在實驗室一角，記者看到了這個神奇的產品。它整體看起來像一個旋轉的“風火輪”，上面布滿了很多大小相同的聲音傳感器。仔細數一數，竟然有64個。而在“風火輪”的中心，安有一個攝像頭。
聲學所副研究員滕鵬曉向記者展示了聲相儀如何鎖定聲音。他站在距離聲相儀大概一米遠的位置開始發聲，屏幕上他的嘴邊迅速出現圈狀彩色圖斑，聲音的位置由此確定。“圖像的不同顏色代表聲音的強弱。”
滕鵬曉說，聲相儀的應用主要包括兩個方面：一是查詢故障，一是尋找噪聲。
“當你覺得儀器有故障但無法確定位置時，就可以使用聲相儀定位。”他介紹說，聲相儀還可以對大壩、核電站進行實時工況監測。
在各類新產品的研發中，聲相儀還可用作測量儀器，檢測產品是否處于工作狀態，從而及時完善裝備工藝，提高性能。“這可以大減少企業研發成本，縮短研發周期。”楊亦春說。其實，“風火輪”只是楊亦春小組所設計產品中的一個。這里的聲相儀有直徑35厘米呈齒輪狀的，有直徑75厘米像足球的，還有直徑3.5米的八星陣聲相儀……
“不同的陣型和大小有著不同的功用，直接影響聲相儀工作的頻率范圍。”滕鵬曉介紹說。
聲相儀的陣型直接影響聲音位置判斷的準確性及其工作的頻率范圍。與楊亦春小組研發的產品相比，國外的陣型多以圓環形和矩形為主，確定聲源位置的準確性較低。在數據的處理速度和規模上，前者能達到25幀/秒，而國外目前只能做到2幀/秒。在成像質量上，前者可達42萬像素，國外則普遍只有1萬像素。
楊亦春說，聲相儀在應用上具有普適性，未來用戶會囊括各行各業，走進每一條生產線。“以后，每個用戶都能建立自己產品的聲像數據庫，只要調取前面累積的聲像，對比一下就可以知道問題在哪。”
經過近3年的市場調研和試用發現，聲相儀廣泛適用于對噪聲的測量分析，既可用于環境噪聲監測評價，又可作為設備噪聲分析的儀器，可以檢測由振動或者其他原因導致的聲音，可以實現非接觸測量，聲相儀可以幫助設備研制生產中減小噪聲，設備維護中發現不尋常的噪聲，評價設備噪聲的產生位置和噪聲強度，觀測多噪聲源的產生和傳遞狀態，檢驗設備安裝、調試和運行狀態。在家電、筆記本電腦和臺式計算機、通迅產品的研制環節和生產線，產品維修等，在汽車、火車、飛機、艦船的制造、安裝調試、生產運行各階段，在汽油機、柴油機、電動機、熱－水－風電的發電機制造和運行管理上，都可以用聲相儀觀測噪聲，監測故障，對風力發電機、發電廠、變電站、電力輸送控制、工業設施的噪聲檢測，在環保局、噪聲治理企業可以用提高對噪聲源的評價能力，觀測主要噪聲源。
聲相儀的推出使得聲學故障診斷向前邁進了一大步，為機械設備故障診斷的發展鋪平了道路，具有非常光明的應用前景。
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