中科院發(fā)明可看見聲音的聲相儀
發(fā)布日期：2014-06-11 瀏覽次數(shù) ：1483
有人說聲音是可以看見的，也許你會覺得這是在開玩笑。據(jù)悉，中科院聲學(xué)所震動重點實驗室研發(fā)了一款聲相儀。聲相儀總設(shè)計師、聲學(xué)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(xiàn)實。
在實驗室一角，記者看到了這個神奇的產(chǎn)品。它整體看起來像一個旋轉(zhuǎn)的“風(fēng)火輪”，上面布滿了很多大小相同的聲音傳感器。仔細數(shù)一數(shù)，竟然有64個。而在“風(fēng)火輪”的中心，安有一個攝像頭。
聲學(xué)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(fā)聲，屏幕上他的嘴邊迅速出現(xiàn)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(yīng)用主要包括兩個方面：一是查詢故障，一是尋找噪聲。
“當(dāng)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(jiān)測。
在各類新產(chǎn)品的研發(fā)中，聲相儀還可用作測量儀器，檢測產(chǎn)品是否處于工作狀態(tài)，從而及時完善裝備工藝，提高性能。“這可以大減少企業(yè)研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期。”楊亦春說。其實，“風(fēng)火輪”只是楊亦春小組所設(shè)計產(chǎn)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(zhǔn)確性及其工作的頻率范圍。與楊亦春小組研發(fā)的產(chǎn)品相比，國外的陣型多以圓環(huán)形和矩形為主，確定聲源位置的準(zhǔn)確性較低。在數(shù)據(jù)的處理速度和規(guī)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(zhì)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(yīng)用上具有普適性，未來用戶會囊括各行各業(yè)，走進每一條生產(chǎn)線。“以后，每個用戶都能建立自己產(chǎn)品的聲像數(shù)據(jù)庫，只要調(diào)取前面累積的聲像，對比一下就可以知道問題在哪。”
經(jīng)過近3年的市場調(diào)研和試用發(fā)現(xiàn)，聲相儀廣泛適用于對噪聲的測量分析，既可用于環(huán)境噪聲監(jiān)測評價，又可作為設(shè)備噪聲分析的儀器，可以檢測由振動或者其他原因?qū)е碌穆曇簦梢詫崿F(xiàn)非接觸測量，聲相儀可以幫助設(shè)備研制生產(chǎn)中減小噪聲，設(shè)備維護中發(fā)現(xiàn)不尋常的噪聲，評價設(shè)備噪聲的產(chǎn)生位置和噪聲強度，觀測多噪聲源的產(chǎn)生和傳遞狀態(tài)，檢驗設(shè)備安裝、調(diào)試和運行狀態(tài)。在家電、筆記本電腦和臺式計算機、通迅產(chǎn)品的研制環(huán)節(jié)和生產(chǎn)線，產(chǎn)品維修等，在汽車、火車、飛機、艦船的制造、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運行各階段，在汽油機、柴油機、電動機、熱－水－風(fēng)電的發(fā)電機制造和運行管理上，都可以用聲相儀觀測噪聲，監(jiān)測故障，對風(fēng)力發(fā)電機、發(fā)電廠、變電站、電力輸送控制、工業(yè)設(shè)施的噪聲檢測，在環(huán)保局、噪聲治理企業(yè)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(xué)故障診斷向前邁進了一大步，為機械設(shè)備故障診斷的發(fā)展鋪平了道路，具有非常光明的應(yīng)用前景。
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