引言
声音是从哪里来的,这是声学测量的一个难题。
虽然每一个人都知道人和大部分动物发出的声音是从嘴里出来的,可是对于机器设备噪声的声音来源就不容易找到,往往一个设备中存大着很多个声源,而每一个声源都是对总声音的一个贡献,要解决机器设备的噪声问题,精确地测量出发声位置是非常重要的。
基于传声器阵列声成像测量技术的声相仪,通过测量声音传播的空间信息来准确地捕捉声音,是一个有效地发现复杂多声源混合条件下的每一个声源的有效方法,它不仅能给人们直观的声场图像,精准测量出每一个声源的各项指标,而且具有直观便捷的分析手段。既适用于掌握一定声学知识的专业技术人员用于研究声学问题,又适用于非声学专业人员用于测量汽车、家电等设备的噪声,观察应该存在的声源,发现不该出现的异常声源,实现对设备的故障诊断。
一、原理与功能
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。
InSYS2010型声相仪是中国科学院声学研究所新研制成功的一种高科技产品。它基于传声器阵列声成像技术的原理,通过阵列上多个传声器测量出声源的空间信息,进而重现出声场,并与视频图像叠加显示。给人们一个直观的声学形象。
声相仪的测量精度,首先与传声器阵列上的阵元分布形式密切相关,经过优化的阵型具有虚像效应低,即不会出现假声源的现象。测量精度还与声成像算法优劣相关,优化的算法可以得出精确的声场云图,并具有良好的人机交互功能。InSYS2010型声相仪就是具有最优的阵元分布,和最优的声成像计算软件,因而能得到被测目标的精确声像。
InSYS2010型声相仪(直径1m)指标:
螺旋分布传声器阵列;
频率下限:220Hz;
不出现虚像的频率上限:6000Hz;
空间分辨率:1°;
阵元数:64;
传声器动态范围:34dB~140dB;
阵列测量动态范围:34dB~124dB;
阵列增益(信噪比提高):18dB;
信号增强:36dB;
声束角:70º;
视场角:±28º;
探测距离:0.5m~200m。
二、软件功能
1.信号增强与分析功能
面阵列用于信号增强,即抑制背景干