Akusztikus kamerák: Miért számít a mikrofonok száma?

A különböző gyártmányú akusztikus kamerák műszaki adatlapjainak összehasonlításánál szembetűnik, hogy a műszerek a mikrofonok számában eltérnek egymástól. Ebben a bejegyzésben összefoglaljuk milyen technológia áll az akusztikus kamerák mögött és miért jelentős tényező a mikrofonok száma.

Több mikrofon = Nagyobb akusztikus érzékenység

Nem a méret a lényeg, a kevesebb néha több, de az akusztikus képalkotáskor a mikrofonok száma kritikus szerepet játszik. Általánosan elmondható, hogy a mikrofonok számának növekedésével arányosan nő az akusztikai teljesítmény is. Az akusztikus kamerák MEMS (mikro-elektromechanikus rendszer) típusú mikrofonokat használnak, amikre kiváló teljesítmény, stabilitás, alacsony energiafelhasználás és kis méret jellemző. A MEMS mikrofonok tipikusan magas hangokat képesek érzékelni (általában 120 dB felett), magas a saját zajszintjük, ami azt jelenti, hogy egyetlen mikrofon nem képes alacsony hangok érzékeléséhez. Viszont ez a saját fehér zaj több mikrofonból származó jelek kombinálásával csökkenthető. A mikrofonok számának duplikálásával a zajszint 3 dB-el csökken. Így a csendesebb hangok érzékelésének érzékenysége növelhető a mikrofonok számának növelésével.

Az NL kamerák 124 csúcstechnológiás MEMS mikrofont tartalmaznak, így érzékenysége kiemelkedő, egy levegő szivárgási pont esetén, akár 0,016 l/perc veszteség is érzékelhető.

akusztikus kamera mikrofon

A grafikonon két szivárgási pont jele látható, a kamera érzékenysége határozza meg, sikerül-e mindkettőt megtalálni. A 16,5 kHz szivárgásnál a jel mindkét kamerán (a 32 és 124 mikrofonos) érzékelhető, de a 18,5 kHz szivárgás csak a 124 mikrofonnal rendelkező kameránál látható.

 

Nagyobb érzékelési távolság és felbontás

A mikrofonok száma kritikus tényező az érzékelési távolságnál is, ami szintén egy fontos műszaki tényező a kameráknál. A hang terjedése a levegőben a távolság arányosan csökken, 6 dB-el a távolság exponenciális növekedésével. Viszont a mikrofonok számának növelésével nő a maximális detektálási távolság is. Hozzávetőlegesen az érzékelési távolság duplázódik a mikrofonok számának négyszerezésével.

Jön a kérdés, hogy miért nem növelik a gyártók mikrofonok számát? Nem egyszerűen arról van szó, hogy drágák a mikrofonok. A mikrofonok számának növelésével együtt jár, hogy az audio adat jelek feldolgozásának folyamatát is meg kell oldani. Ehhez nagy beépített teljesítményre van szükség, és ez megmagyarázza, hogy miért nem voltak elterjedve eddig a hordozható akusztikus kamerák, mivel kis méretben nem volt megoldható ekkora teljesítmény.

akusztikus kamera sűrített levegő szivárgás

Persze a legegyszerűbb teljesítmény csökkentési megoldás, ha csökken az akusztikus kamera felbontása. Az akusztikus kamera alapvetően a különböző irányból érkező hangszinteket jeleníti meg, így a kamera felbontásakor az akusztikus pixelekre kell gondolni, ezért is hívják ultrahangos hőkamerának is. Viszont ezen a pixelek számának csökkentése rontja az akusztikus teljesítményt. Hasonlóan egy kijelző, fényképezőgép vagy hőkamera felbontásához, minél alacsonyabb, annál kevesebb az információtartalma a képnek, „elmosódik”. Tehát egyszerűen kevesebb mikrofon, kevesebb pixel, alacsonyabb teljesítményt eredményez. Tehát a hang pixelek (mikrofonok) számának növelésével megbízhatóbb mérés valósítható meg, nagyobb távolságból. Ahogy a távolság nő két pixel között nagyobb lesz a távolság és mivel a pixelek száma korlátozott, nehezen lesz meghatározható a hang forrása.

NL akusztikus kamera

A fenti tényezőket vették figyelembe az NL akusztikus kamerák fejlesztésénél. Így az NL kamerákba 124 mikrofon kapott helyet, kiemelkedő feldolgozási teljesítmény mellett. Ezzel a kombinációval piacvezető szerephez jutott az érzékenység, az akusztikus képfelbontás és az érzékelési távolság viszonylatában.

Kérdések, termékbemutató - Vegye fel velünk a kapcsolatot ...