中科院发明可看见声音的声相仪
发布日期：2014-06-11 浏览次数 ：1483
有人说声音是可以看见的，也许你会觉得这是在开玩笑。据悉，中科院声学所震动重点实验室研发了一款声相仪。声相仪总设计师、声学所研究员杨亦春说，声相仪携带有声音传感器和摄像头，传感器将声音信号传到信号处理器上形成图像，与摄像头拍摄的视频画面透明叠加起来，形成直观的声像图，即可定位声源，声音由此可“看”。声音可见成为了现实。
在实验室一角，记者看到了这个神奇的产品。它整体看起来像一个旋转的“风火轮”，上面布满了很多大小相同的声音传感器。仔细数一数，竟然有64个。而在“风火轮”的中心，安有一个摄像头。
声学所副研究员滕鹏晓向记者展示了声相仪如何锁定声音。他站在距离声相仪大概一米远的位置开始发声，屏幕上他的嘴边迅速出现圈状彩色图斑，声音的位置由此确定。“图像的不同颜色代表声音的强弱。”
滕鹏晓说，声相仪的应用主要包括两个方面：一是查询故障，一是寻找噪声。
“当你觉得仪器有故障但无法确定位置时，就可以使用声相仪定位。”他介绍说，声相仪还可以对大坝、核电站进行实时工况监测。
在各类新产品的研发中，声相仪还可用作测量仪器，检测产品是否处于工作状态，从而及时完善装备工艺，提高性能。“这可以大减少企业研发成本，缩短研发周期。”杨亦春说。其实，“风火轮”只是杨亦春小组所设计产品中的一个。这里的声相仪有直径35厘米呈齿轮状的，有直径75厘米像足球的，还有直径3.5米的八星阵声相仪……
“不同的阵型和大小有着不同的功用，直接影响声相仪工作的频率范围。”滕鹏晓介绍说。
声相仪的阵型直接影响声音位置判断的准确性及其工作的频率范围。与杨亦春小组研发的产品相比，国外的阵型多以圆环形和矩形为主，确定声源位置的准确性较低。在数据的处理速度和规模上，前者能达到25帧/秒，而国外目前只能做到2帧/秒。在成像质量上，前者可达42万像素，国外则普遍只有1万像素。
杨亦春说，声相仪在应用上具有普适性，未来用户会囊括各行各业，走进每一条生产线。“以后，每个用户都能建立自己产品的声像数据库，只要调取前面累积的声像，对比一下就可以知道问题在哪。”
经过近3年的市场调研和试用发现，声相仪广泛适用于对噪声的测量分析，既可用于环境噪声监测评价，又可作为设备噪声分析的仪器，可以检测由振动或者其他原因导致的声音，可以实现非接触测量，声相仪可以帮助设备研制生产中减小噪声，设备维护中发现不寻常的噪声，评价设备噪声的产生位置和噪声强度，观测多噪声源的产生和传递状态，检验设备安装、调试和运行状态。在家电、笔记本电脑和台式计算机、通迅产品的研制环节和生产线，产品维修等，在汽车、火车、飞机、舰船的制造、安装调试、生产运行各阶段，在汽油机、柴油机、电动机、热－水－风电的发电机制造和运行管理上，都可以用声相仪观测噪声，监测故障，对风力发电机、发电厂、变电站、电力输送控制、工业设施的噪声检测，在环保局、噪声治理企业可以用提高对噪声源的评价能力，观测主要噪声源。
声相仪的推出使得声学故障诊断向前迈进了一大步，为机械设备故障诊断的发展铺平了道路，具有非常光明的应用前景。
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