声学相机原理简介 声学相机——又名声相(像)仪,是利用声传感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,将采集的声音以彩色等高线图谱的方式可视化呈现在屏幕上,有效的测量声场分布,声场图与可见光的视频图像完美叠加,形成类似于热影像仪对物体温度的探测。 只说概念可能还是挺抽象,估计大部分人看完仍似懂非懂,我们先划关键字: 1.声传感器阵列 2.彩色等高线图谱 3.声场图与可见光的视频图像完美叠加 有几个词是不是耳熟能详?围绕声学相机的成像原理,我们来逐个介绍。 声传感器阵列其实就是我们之前文章所介绍的声呐阵列,具体不同声传感器个数与不同阵型会如何影响声呐系统,可以参考该文—— 这里我们主要讲讲目前国内外主流的阵型——螺旋阵。下图是几款声学相机的外观图片,我们暂且以A/B/C命名: 看完会发现这些声学相机中间都有一个小型摄像机模组,但也有小伙伴可能会有疑问,A设备阵型明显是螺旋阵,B、C看起来不像啊?是什么阵型呢? 其实都是螺旋阵,只是...
麦克风阵列,是一组位于空间不同位置的全向麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列,是对空间传播声音信号进行空间采样的一种装置,采集到的信号包含了其空间位置信息。根据声源和麦克风阵列之间距离的远近,可将阵列分为近场模型和远场模型。根据麦克风阵列的拓扑结构,则可分为线性阵列、十字阵列、平面阵列、螺旋阵列等。 麦克风按照指定要求排列后,加上相应的算法(排列+算法)就可以解决很多方面声学问题,比如声源定位、异音检测、声音识别、语音增强、鸣笛抓拍等。 (1)近场模型和远场模型 根据声源和麦克风阵列距离的远近,可将声场模型分为两种:近场模型和远场模型。 近场模型将声波看成球面波,它考虑麦克风阵元接收信号间的幅度差;远场模型则将声波看成平面波,它忽略各阵元接收信号间的幅度差,近似认为各接收信号之间是简单的时延关系。显然远场模型是对实际模型的简化,极大地简化了处理难度。一般语音增强方法就是基于远场模型。 近场模型和远场模型的划分没有绝对的标准,一般认为声源离麦克风阵列中心参考点的距离远大于信号波长时为远场;反之,则为...