雷射驅動技術檢測聲波

2020-12-01 OFweek維科網

       據美國物理學家組織網11月9日（北京時間）報導，最近英國檢測研究院國家物理實驗室（NPL）開發出一種雷射驅動技術來檢測聲波，讓研究人員能以遠程非侵入方式，迅速，為音效和音響器材的檢測提供了可靠數據，將大大提高音響製造商的設計能力。

       高性能音響極大地改善了聲音質量，但因為向外發出的聲波會互相重疊，產生幹涉而彼此抵消，音效「死角」的問題迄今未能解決。高保真揚聲器能將傳輸的聲波保持完整頻率，卻不能在所有方向都平穩輸出。有兩個以上聲源時這一問題更加突出，在中間頻段「低音」和「高音」揚聲震膜都被激活，造成音效較差的不穩定頻率區，也就是音效「死角」。現有的高精聲音檢測法是用話筒來做檢測，要確定「死角」的性質還很困難。雖然製造商能通過計算機輔助模擬來檢測聲波，但無法準確反映出揚聲器的性能。

       研究人員開發出一種雷射振動器，並測試了該技術在對水下聲納陣列進行三維描繪方面的效果，發現空氣中聲光效應（光通過聲場時所產生的光學相位上的變化）非常明顯，足以被檢測到。

       他們對揚聲器中輸出的聲波進行檢測。將雷射放置在揚聲器旁邊，迅速掃描揚聲器前面的一系列位點，通過放在另一邊的回覆反光鏡反饋給雷射振動器。檢測返回光源的雷射就能迅速獲得相位變化的空間分布數據，生成聲音圍繞聲源傳播的圖像或視頻。

     「這對製造揚聲器而言是巨大的突破。有了可靠的確切數據，製造商能更好地理解不同設計對揚聲器的影響，從而設計出沒有音效『死角』的揚聲器。」該項目領導者、國家物理實驗室的伊恩·巴特沃思說，「該技術的主要應用可能在高端家用音響。音響製造商都希望能給用戶帶來完美的環繞聲體驗，而戶外音響也有望消除空間上聲音強度的明顯變化。」

       研究人員指出，在聲音反射最小的條件下，使用該檢測技術最為理想，在戶外能製造出天然半消音環境的話也可以用。他們還在進一步研究怎樣用更高清晰度掃描更大的區域，以得到更好的聲音傳播畫面。
 

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