中科院声学所噪声震动重点实验室：让声音看得见

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声音能看得见吗？

“开玩笑的吧。”如果被问到上述问题，想必大多数人都是这样的反应。

但如果你来到中科院声学所噪声震动重点实验室，就会发现原来声音真的可以“看”得见。如何“看”得见？这就要求助于该实验室研发的声相仪了。

声相仪总设计师、声学所研究员杨亦春说，声相仪携带有声音传感器和摄像头，传感器将声音信号传到信号处理器上形成图像，与摄像头拍摄的视频画面透明叠加起来，形成直观的声像图，即可定位声源，声音由此可“看”。

杨亦春将声相仪的未来定义为“万用”。然而，推广3年后，其在国内市场的份额依然不到三成。如何将产品推广出去成了大难题。

“万用”声相仪

在实验室一角，记者看到了这个神奇的产品。它整体看起来像一个旋转的“风火轮”，上面布满了很多大小相同的声音传感器。仔细数一数，竟然有64个。而在“风火轮”的中心，安有一个摄像头。

声学所副研究员滕鹏晓向记者展示了声相仪如何锁定声音。他站在距离声相仪大概一米远的位置开始发声，屏幕上他的嘴边迅速出现圈状彩色图斑，声音的位置由此确定。“图像的不同颜色代表声音的强弱。”

滕鹏晓说，声相仪的应用主要包括两个方面：一是查询故障，一是寻找噪声。

“当你觉得仪器有故障但无法确定位置时，就可以使用声相仪定位。”他介绍说，声相仪还可以对大坝、核电站进行实时工况监测。

在各类新产品的研发中，声相仪还可用作测量仪器，检测产品是否处于最佳工作状态，从而及时完善装备工艺，提高性能。“这可以极大减少企业研发成本，缩短研发周期。”杨亦春说。 其实，“风火轮”只是杨亦春小组所设计产品中的一个。这里的声相仪有直径35厘米呈齿轮状的，有直径75厘米像足球的，还有直径3.5米的八星阵声相仪……

“不同的阵型和大小有着不同的功用，直接影响声相仪工作的频率范围。”滕鹏晓介绍说。

应用前景广阔

2010年，杨亦春首次在国内研制出声相仪，当时全球在该领域的开发者有6家。

“我们清楚地知道已有产品的缺陷，因此作了最优的设计方案。”滕鹏晓告诉记者。

声相仪的阵型直接影响声音位置判断的准确性及其工作的频率范围。与杨亦春小组研发的产品相比，国外的阵型多以圆环形和矩形为主，确定声源位置的准确性较低。在数据的处理速度和规模上，前者能达到25帧/秒，而国外目前只能做到2帧/秒。在成像质量上，前者可达42万像素，国外则普遍只有1万像素。

“速度快，成像又很清晰、无畸变，对噪声源的识别精度就最高。”杨亦春说。

此外，在产品的集成性上，国外研发者只是在原有仪器需求的基础上新增声成像功能，并未将其作为独立的产品来设计；在处理数据时，每个传感器都要连接到电脑上，64个传感器意味着要接64根线，还需要数据采集仪。而杨亦春小组研发的产品高度集成，只需一根连接到电脑的USB线。

杨亦春说，声相仪在应用上具有普适性，未来用户会囊括各行各业，走进每一条生产线。“以后，每个用户都能建立自己产品的声像数据库，只要调取前面累积的声像，对比一下就可以知道问题在哪。”

推广之痛

与国际产品相比，杨亦春小组研发的声相仪既有价格优势，又有性能优势。但有一关，杨亦春等人却怎么也过不去。杨亦春说，目前产品的销路还未有效打开。“产品卖的数量不多，知道的人太少，推广起来较慢。”

据了解，目前只有约30家企业购买了杨亦春的产品，国内70%以上的市场份额依然被国外企业占有。滕鹏晓也承认，这是让他们非常窘迫的地方。“我们的问题在于需要立即增强市场推广能力。”

杨亦春的一个理念是，科研工作者应该是科学家，而不是企业家。“作为产品的发明人，我觉得推广应由企业家来做，我自身也不想学习市场运作。”

他很羡慕三菱汽车的运行模式：有一个可以合作的研发机构负责新产品研发，而三菱负责产品全权推广，两者之间形成利益共同体。

杨亦春已经寻找了3年，目前正在和一家企业对接。“如果不能将产品推广出去，就没有后续资金作进一步开发研究，既有的技术领先地位也就无法维持。”他担心地告诉记者。