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比翱工程实验室丨声学相机：菜鸟指南
比翱者记：人类具备五种感官来感知环境。这些感官的结合使我们能够接收完整的信息并做出有效的决策。我们确信，产品和过程的声辐射评估只有与声音的可视化结合才能正常工作。只有将听觉和视觉结合才能产生正确的洞察力，从而产生高质量的技术解决方案。我们的目标是所见即所闻，让声音成像不言而喻，并在工业和个人环境中的许多声学案例中将其确立为自然过程。
每家公司都致力于为客户提供最好的产品。同时，他们必须关注员工健康并遵守职业健康保护等标准与法律要求。所研制产品或公司场所的干扰性噪音通常会对实现这一目标构成障碍。
如何防止这种情况？
在当今世界，噪声防护和降噪变得越来越重要。噪音排放的法律要求越来越严格，公司和终端客户对产品和工艺产生的干扰噪音越来越敏感。面对这一事实，许多公司发现了一种新的、令人兴奋的技术— —声学相机。
什么是声学相机？声学相机是一种测量仪器，包括许多麦克风，用于定位声源并确定其相应的频率内容和声压级。与声级计等众所周知的声学测量仪器相比，声学相机提供声音的视觉识别和量化，类似于热成像相机。
您什么时候需要声学相机？噪音和其他声学干扰是可以听到的— —但准确定位它们通常对受影响的人来说是一个挑战。通过听音定位很少成功 — — 尤其是在低频时，并且声压级的简单测量不一定能提供足够的信息来确定声学问题的原因。在这种情况下，使用声学相机很快就会产生有用的结果。声源的视觉识别加快了对原因的搜索，为用户提供了足够的时间和信息来制定有针对性的解决方案。除了维护和维修操作员外，产品开发工程师从这些优势中获益最多。
声学相机利用这一测量原理，通过持续的技术努力和产品迭代，使定位精度远远优于人类，即使对于具有不同音量和频率分量的多个声源的复杂声音事件也是如此。两个耳朵被一个所谓的麦克风阵列所取代— —数百个麦克风分布在几平方米的区域内。这样，每秒处理多达200兆字节的音频数据，进行颜色编码，并与测量场景的光学图像叠加。
声学相机系列中的声像扫描仪的基本质量标准一方面是麦克风阵列的面积，另一方面是分布在其上的麦克风数量。由于工业声音事件通常具有远低于2千赫兹的低频内容，因此麦克风阵列区域的直径在任何情况下都应大于1米，以获得可接受的空间分辨率。此外，阵列应包括数百个分布式麦克风，以实现高动态范围，从而在一幅声像中评估响亮和安静的声源。 应用领域声学相机的潜在应用范围包括各种行业。
机械制造减少机械制造过程中的噪音排放已变得越来越重要。声压级计的使用使人们能够确定产品或过程是否符合法律规定的限制— — 但如果情况并非如此，该怎么办？你从哪里开始寻找噪音源头？哪个组件导致了问题？是否需要机壳？
声学相机允许机器制造商在开发过程中和现有设备上定位干扰噪音。这使得机械制造厂商非常容易实施有针对性的措施以可持续的降低噪音水平。
加工中心：通过可视化加工过程中的局部声音辐射，可以开展机器外壳的降噪优化设计。
特殊用途机器：声泄漏的定位简化了必要绝缘措施的识别。运行期间的主要声源是可见的，因此可以以更有针对性的方式减少。
生产工厂在加工现场和生产车间，令人不安和烦躁的声音排放并不少见。在声学相机的帮助下进行的分析可以提供有关缺陷和改进潜力的信息。
建筑声学建筑物中不需要的声音传输是一个主要问题 - 寻找原因很快就会变成一场猜谜游戏。
声学相机可以作为超智能助手，可以在建筑物的不同位置快速有效地进行测量，甚至可以准确定位和分析低频声音事件。
会议室：今天，隔音是办公室和会议室的最低要求。声学相机可以检测声学弱点，如门窗、地板、吊顶甚至办公家具的摆放等，从而显示需要改进的地方，以使室内尽可能隔音。
通风系统：通过定位抽气竖井上的气流噪声，可以识别通风系统中的薄弱点。因此，可以有效地防止和消除不同房间之间的噪声传播，这些噪声的来源经常是很难确定的。
墙壁：使用传统方法，如果没有侵入性操作，很难查验墙壁之间的声音传输。声学相机解决了这个问题，并提供了一种快速简便的方法来直观地显示问题。
汽车每一代新车对车辆的声学要求都变得越来越苛刻— —无论是车内还是车外。
因此，在汽车开发中，尽可能减少噪音和干扰振动是必不可少的。通常发动机和相邻部件、车轮和轮胎、驾驶室中的振动部件这些地方是最容易产生问题的： 无论是在消声室里还是在做路试 - 声学相机都可以发挥作用，它非常适用于车辆驾驶室、发动机舱等狭窄空间，而且可用于定位低频声音事件。 摩托车：声音可视化可以精确定位发动机/齿轮部件上的发声表面。除其他优势以外，这还能简化与仿真模型的比较。
工程车辆：识别发动机舱内的主要噪声源可以实施有效的绝缘措施，从而减少驾驶员和其他相关方的噪声暴露。
环境噪音生产和能源生产的运营设施可能会导致噪音排放，其中包括违反法律要求。这会导致与当地居民的法律纠纷、员工和相关方的工作氛围受损等问题和情况。虽然超过限值的事实很快得到证实，但要确定热电厂、变电站或工业园区的噪声排放源是一项非常耗时的工作。声学相机可以快速了解运营设施中的主要噪声源，并可以快速实施技术解决方案。我们的声学相机无与伦比的移动性允许在不同位置快速有效地进行测量。可以毫无问题的定位和分析通常发生在该领域的低频声音事件。
营运设施：在声学相机的帮助下，可以快速定位和提取主要声源。因此，能够快速有效地解决问题，而不必担心法律纠纷。
输送系统：根据输送机系统的类型和位置，附近的各方可能对系统的最低噪音要求做出贡献。在这种情况下，声学相机非常适合直接验证和优化。
能源生产在变电站和风力发电机中，声音辐射并不少见，通常可以指出缺陷。当此类声音事件发生时，通常会出现局部放电发生在哪里？是否需要更换组件？转子叶片是否有缺陷— —如果有，是哪个？等问题： 通过视觉显示声源，可以在不中断操作的情况下精确地识别有缺陷的组件。无论是变电站中的高频电晕爆裂声和低频变压器嗡嗡声，还是风力发电机上的可疑噪音，声学相机都能捕获声学数据并提供所有相关信息，以便有针对性地解决问题。这大大缩短了维护时间。
绝缘体：如果许多绝缘体位于同一位置，将噪声归因于单个组件可能会变得困难。声学相机有助于明确故障的实际来源，从而实现有针对性的维护或更换正确的组件。
电力网络：在电网的定期维护工作期间，声学相机还可以以多种方式使用。快速轻松地分析高频声音事件，例如电晕爆裂或局部放电。这允许在完全故障发生之前精确定位有缺陷的组件。
例如，在质量控制期间，可以从生产线上排除声音异常的设备并进行更仔细的检查。声学相机有助于隔离有害噪音的原因，并与供应商和/或制造商讨论有针对性的措施。
从理论上讲，声学相机的应用范围几乎没有任何限制。对于制造公司和服务提供商而言，噪声控制仍将是一个热门话题。它需要积极主动的努力来对抗噪音排放 - 使用声学相机可以轻松完成这项任务。
家用设备：家用电器上噪声源的定位有助于制造商评估影响整体声辐射的因素。因此，可以快速轻松地满足所需的最低标准。
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