解密：聲源定位技術(shù)之聲陣列測(cè)試系統(tǒng)

在日常生活中，當(dāng)突然聽(tīng)到一個(gè)聲音時(shí)，絕大多數(shù)時(shí)候，人們可根據(jù)聽(tīng)到的聲音，判斷出聲音產(chǎn)生的大致方位，這一現(xiàn)象俗稱“聽(tīng)聲辯位”，其科學(xué)原理就是聲源定位技術(shù)。

今天，我們將向大家解密一下聲源定位和聲陣列。首先，我們先看聲源定位的相關(guān)知識(shí)。

聲源定位技術(shù)的定義

聲源定位技術(shù)，又稱SSL(Sound Source Localization)技術(shù)，是指利用多個(gè)麥克風(fēng)（又稱聲音傳感器或傳聲器），在環(huán)境不同位置點(diǎn)對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，由于聲信號(hào)到達(dá)各個(gè)麥克風(fēng)的時(shí)間有不同程度的延遲，利用算法對(duì)測(cè)量到的聲信號(hào)進(jìn)行處理，由此獲得聲源點(diǎn)相對(duì)于麥克風(fēng)的到達(dá)方向（包括方位角、俯仰角）和距離等。

聲源定位技術(shù)的組成

聲源定位技術(shù)，主要由兩部分組成，分別是方向估計(jì)和距離估計(jì)。其中，到達(dá)方向 (Direction-of-arrival, DOA) 估計(jì)，包括方位角和俯仰角。

聲源定位技術(shù)的分類

聲源定位技術(shù)，可通過(guò)聲強(qiáng)探頭和聲陣列（聲學(xué)陣列/傳聲器陣列/麥克風(fēng)陣列）兩種方式實(shí)現(xiàn)。

其中，聲強(qiáng)探頭聲源定位技術(shù)，主要用于復(fù)雜目標(biāo)和環(huán)境中的聲源定位，例如，一個(gè)車(chē)間里的壓縮機(jī)噪聲量級(jí)和混響都很大，噪聲源頭也很復(fù)雜，適合使用聲強(qiáng)探頭進(jìn)行聲源定位。而聲陣列聲源定位技術(shù)，則可廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景。

聲源定位技術(shù)的作用

通過(guò)聲源定位技術(shù)，可以準(zhǔn)確定位出不同頻率下聲源的位置和強(qiáng)度信息，了解了噪聲源，有助于相應(yīng)的降噪設(shè)計(jì)。

聲源定位技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

聲源定位技術(shù)，其主要應(yīng)用于軍事設(shè)備的跟蹤（噪聲源定位），機(jī)械系統(tǒng)（航空、汽車(chē)、機(jī)床以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的噪聲源）的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，音頻設(shè)備和影院系統(tǒng)的聲學(xué)設(shè)計(jì)，通信等設(shè)備中的語(yǔ)音識(shí)別和采集。

講到這里，聲源定位技術(shù)作用巨大，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，聲陣列作為聲源定位技術(shù)的一種使用方式，被廣泛應(yīng)用。接下來(lái)，我們?cè)敿?xì)了解一下聲陣列的相關(guān)知識(shí)。

聲陣列支架

傳聲器陣列，由幾個(gè)到上千個(gè)麥克風(fēng)，按照一定規(guī)則排列組成。多個(gè)麥克風(fēng)同步采集聲音信號(hào)，利用多個(gè)麥克風(fēng)之間的信號(hào)相位差，求得噪聲源信號(hào)的發(fā)出位置。北京聲科測(cè)，可根據(jù)客戶的應(yīng)用需求，能夠設(shè)計(jì)直線陣列、圓形（環(huán)形）陣列、球形陣列、十字形陣列、方形陣列和多臂螺旋陣列等聲學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聲源的定位和分析功能。

聲陣列測(cè)試系統(tǒng)

將多個(gè)傳聲器，部署在各種形狀的傳聲器陣列上，通過(guò)信號(hào)處理算法（如波束形成、聲全息）生成聲音在一個(gè)平面或球面上的聲壓級(jí)分布，以彩色等高線圖的方式實(shí)現(xiàn)聲音可視化，通過(guò)照片或視頻的方式顯示被測(cè)物的噪聲源分布。

北京聲科測(cè)的聲陣列測(cè)試系統(tǒng)，是經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證的聲源定位測(cè)試分析軟件，包含豐富的波束形成算法，能夠精確定位出聲源的位置。同時(shí)具備風(fēng)洞、高鐵、飛機(jī)等特殊應(yīng)用場(chǎng)所下聲源定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。

北京聲科測(cè)聲學(xué)技術(shù)有限公司，成立15年來(lái)，專注于聲學(xué)與振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，主要開(kāi)展精密設(shè)備和測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)、制造和銷售，是一家研發(fā)型的傳感器高新制造企業(yè)。公司不僅可為客戶提供聲陣列聲源定位應(yīng)用的全套產(chǎn)品和系統(tǒng)，還可為客戶提供測(cè)試服務(wù)和相關(guān)定制化服務(wù)。