怎么检测声音频率和幅值_声学成像——看得见的声音

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什么是声音——声音(sound)是由物体振动产生的声波。是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动(震动)的物体叫声源。声音以波的形式振动(震动)传播。声音是声波通过任何介质传播形成的运动。

声音是一种波。可以被人耳识别的声(频率在20 Hz~20000 Hz之间)，我们称之为声音。

1.频率范围

人的声音频率范围约为300Hz~3.4KHz。但人能听到的最高频率是20KHz，当声波的频率超过20KHz时，人耳将分辨不出声音的传播与位置，这时我们就得通过专用的仪器和设备进行声波的采集。2.声学成像的原理

声学成像(AcousticImaging)是基于传声器阵列测量技术，通过测量一定空间内的声波到达各传声器的信号相位差异，依据相控阵原理确定声源的位置，测量声源的幅值并以图像的方式显示声源在空间的分布，即取得空间声场分布云图－声像图。

其中以图像的颜色和亮度代表声音的强弱。采用波束形成(Beamforming)技术的ACOUSTIC Camera(声学照相机)系统可以为用户提供快速、准确的噪声分布图，可以进行稳态的、非稳态的、静止的和移动物体的噪声图像。

1.气体管道泄露检测及定位

通常情况下，气体管道包括控制阀门、过滤器、减压装置、压力表、流量计、在线分析仪等，集中设在气体入口室。在气体管道工程安装过程中，要对管道进行气密性的检查，按照其对气路密闭性的严格程度，检测气体管道是否存在泄漏。2.噪声源的快速精确定位随着近代工业的快速发展，全球环境污染也随之产生，噪声污染作为环境污染的一种，已经成为对人类的一大危害。噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。物理上噪声是声源做无规则振动时发出的声音。在环保的角度上，凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音，都称之为噪声。

1.局部放电

局部放电是电力设备的绝缘介质在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电，每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，使绝缘强度下降，造成高压电力设备绝缘损坏，甚至会造成人安全隐患。因此电力设备检修人员需要对运行中的高压电气设备做局部放电检测，发现问题点后应及时将设备退出运行，进行检修或更换。

2.检测手段

当高压电气设备发生局部放电时，会产生超声波能量，这些能量通过空气传递至超声波局放成像仪的声压传感器阵列，从图像上即可快速对局部放电部位进行排查，并可将局部放电的问题点以JEPG照片或MP4视频格式进行保存。

1.Fluke ii900 超声波局放成像仪

Fluke ii900 超声波局放成像仪是一种直观、易用的工具，它可以辨识局部放电的声频，利用超声波通过麦克风阵列时出现的时间延迟来辨别产生局放问题的方向，从而确定局放位置。

SoundMap™ 在可见光图像上以彩色显示，便于视觉定位。借助全阵列麦克风，可以轻松地扫描较大范围的区域，甚至可以从远处捕获问题点。

产品图示

2.NL600 Camera 手持式声波成像仪

NL600 Camera 手持式声波成像仪是一种新型集PD局放定位检测、噪声源识别定位、气体泄漏定位检测和分析诊断三功能于一体的系统，利用124个高灵敏度数字麦克风阵列，采用遗传优化算法以及远场高分辨率波束形成技术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，声像图与可见光的视频图像完美叠加，形成类似于紫外仪对导体电晕放电周围光子数的检测功效、如SF6红外热像仪对气体泄漏点的色差形成红外影像(如烟雾状)进行视频可视、大型的麦克风声学阵列系统(Microphone Array)对场景噪声源的探测及定位功能。

产品图示

声学相机是一种新型的噪声源识别定位和测试分析系统，利用高灵敏度数字麦克风，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，声像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效果，给人们带来直观的“看的见声音”的体验。

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