4 分钟阅读

声源成像:从声音到图像

认识麦克风阵列、声学计算和相机画面的分工。

先记住这一点

声学相机把“声音来自哪里”的估计,叠加到现场画面上。

VISUAL EXPLAINER / 图解课堂

一张照片,多一层声音线索。

点击切换图层
教学场景:工作台左侧的金属风机与右侧的管路阀门
示意声源 A
AI 场景 · 教学示意

切换同一现场的三种视图

02 / 位置线索

声音,在这里。

热点标记一个值得关注的方向,帮助你回到现场寻找对应部件。

这里的彩色区域为人工示意,未采集该场景的声音。

AI 生成场景 + 人工声学叠加示意;不表示设备诊断、实际声级或真实故障。

从图中的变化,理解背后的原因。

一幅声学图像,怎样形成?

单个麦克风可以记录波形,却难以独自确定声音来自哪个方向。阵列在多个位置同时接收声音,声学系统综合这些信息,估计声音的方向;相机画面再为它提供可辨认的现场背景。

  1. 01

    声音采集

    麦克风阵列,聆听多路声音。

  2. 02

    方向呈现

    把声音线索,转为可见的方向。

  3. 03

    画面叠加

    对照现场,找到关注的位置。

通用原理示意 · 波形与热点均非实测数据

原理参考:Fluke · 声学相机的工作原理 ↗

为什么气流也可能成为声音线索?

气流产生声音线索的概念图管内气流经过小开口形成扰动,可能产生可听声与超声成分;这并不是气体形状的照片。管路中的气流局部气流扰动可听声 / 超声线索
概念图,不表示气体种类、泄漏量或设备检测能力。

当带有压差的气体从小开口流出时,局部气流扰动可能产生声音,其中可包含人耳不易听见的超声成分。声学成像观察的是这些声音的方向,再把结果叠加到可见光画面上,并非直接拍摄气体。

原理参考:FLIR · 气流泄漏与超声线索 ↗

不同目标的声音成分并不相同。选频有助于关注相关线索;是否能够检出,仍需结合压力、距离、背景与具体设备验证。一个热点不能直接换算为泄漏流量。

继续了解超声频带

麦克风负责听,镜头负责看

声音信息关注“从哪里来”
现场画面辨认“对应什么物体”

可见光相机提供的是物体外观;声学阵列提供的是声音的空间线索。将两类信息结合,才便于找到值得关注的物体位置。镜头更清晰,不会自动让两个靠得很近的声源更容易分开。

同样,画面里出现一个亮点,表示所选频带内该方向有较强响应,并不等于已经识别出物体类型或故障原因。

同一现场,可以有不同的声学图像

风机的低频运转声、轴承附近的高频成分,可能来自不同区域。改变分析频带,相当于更换观察声音的“窗口”,热点位置和分布也可能变化。

读图时依次确认:正在看哪个频带、热点落在哪个部位、换位置或改变工况后是否仍然出现。单张截图的颜色,通常不足以作最终判断。

在 AcouCam 中如何使用

S16 与 L16 都使用 16 通道阵列,并提供热点、声场热图与频带调节。S16 在机身屏幕上查看并本地拍照;L16 通过 USB 在 Android 手机上查看和记录。

比较 S16 与 L16

本文讲解通用声学原理。具体产品功能请参阅 AcouCam 技术参数。