基于麥克風陣列的聲源定位原理簡介

一般來說，基于麥克風陣列的聲源定位算法劃分為三類：一是基于波束形成的方法；二是基于高分辨率譜估計的方法；三是基于聲達時延差（TDOA）的方法。

聲學成像儀波束形成（Beamforming）

基于最大輸出功率的可控波束形成技術 Beamforming，它的基本思想就是將各陣元采集來的信號進行加權求和形成波束，通過搜索聲源的可能位置來引導該波束，修改權值使得傳聲器陣列的輸出信號功率最大。這種方法既能在時域中使用，也能在波域中使用。它在時域中的時間平移等價于在波域中的相位延遲。在波域處理中，首先使用一個包含自譜和互譜的矩陣，我們稱之為互譜矩陣(Cross-Spectral Matrix，CSM)。在每個感興趣波長之處，陣列信號的處理給出了在每個給定的空間掃描網格點上或每個信號到達的能量水平。因此，陣列表示了一種與聲源分布相關聯的響應求和后的數量。這種方法適用于大型麥克風陣列，對測試環境適應性強。

聲學成像儀基于高分辨率譜估計

基于高分辨率譜估計的方法包括了自回歸 AR 模型、最小方差譜估計（MV）和特征值分解方法（如 Music 算法）等，所有這些方法都通過獲取了傳聲器陣列的信號來計算空間譜的相關矩陣。在理論上可以進行有效估計，實際中若要獲得較理想的精度，就要付出很大的計算量代價，而且需要較多的假設條件，當陣列較大時這種譜估計方法的運算量很大，對環境敏感，還很容易導致定位不準確，因而在現代的大型聲源定位系統中很少采用。

聲學成像儀聲達時間差(TDOA)

聲達時間差(TDOA)的定位技術，這類聲源定位方法一般分為二個步驟進行，先進行聲達時間差估計，并從中獲取傳聲器陣列中陣元間的聲延遲(TDOA)；再利用獲取的聲達時間差，結合已知的傳聲器陣列的空間位置進一步定出聲源的位置。

將聲像圖與陣列上配裝的攝像實所拍的視頻圖像以透明的方式疊合在一起，就形成了可直觀分析被測物產生狀態。這種利用聲學、電子學和信息處理等技術，變換成人眼可見的圖像的技術可以幫助人們直觀地認識聲場、聲波、聲源，便捷地了解機器設備產生的部位和原因，物體（機器設備）的聲像反映了其所處的狀態。

聲成像的研究開始于20世紀20年代末期。最早使用的方法是液面形變法。隨后，很多種聲成像方法相繼出現，至70年代已形成一些較為成熟的方法，并有了大量的商品化產品。聲成像方法可分為主動聲成像、掃描聲成像和聲全息。

聲學成像儀ACAM ---100

可以用在諸多產品研發、故障診斷領域：

· 車輛、家電NVH性能優化；

· 汽車、家電、機床、注塑機、發電機組等設備定位；

· 位置或軌跡跟蹤定位：如低空無人機預警、炮彈落點定位、爆炸定位、子彈軌跡跟蹤定位、水下目標定位等等；

· 門窗密封性檢測、管道漏氣位置定位；

· 汽車、火車、飛機的通過、駛過、或飛越成像和定位；

· 方位識別。

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高達 98 FPSF圖像更新率 （與信號源接入方式關聯 ）

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線性 /指數圖像平均

高效的后處理（波譜，圖譜，值列表）

遠程勘測成像儀是一款成像儀器。

遠程勘測成像儀（LORRI）。由一個20.8厘米孔徑望遠鏡組成，能將可見光匯聚到電偶合器件上，產生高空間分辨率圖像。當探測器到達距冥王星最近點時，將由它拍攝高解析度圖像。2100433B

房間還可能產生駐波，顫動回聲，聲聚焦等聲學問題。這些都要在進行聲學設計的時候，進行測量和解決。只有這樣才能使得房間有一個良好的聲學環境。

時至今日，聲學的應用范圍越來越廣，在軍事、醫學、建筑等方面有舉足輕重的地位，尤其是建筑聲學更是建筑設計師們一直在研究的重點科目。眾所周知，大劇院是世界公認的工程技術難度最高的建筑，聲學系統的建設更是核心難點，因此聲音效果也成為了評判一家大劇院水準的重要衡量標準。