摘要:就拿消费类场景来说,从外观上看,如今的耳机设计愈发精致小巧、轻便时尚,无论是在运动时佩戴,还是日常出行携带,都不会给我们带来丝毫的负担。
各位朋友,倘若稍加留意观察,便能在日常生活中真切感受到声学技术与研究的最新应用成果。
第1点
—The first—
新型声学技术
就拿消费类场景来说,从外观上看,如今的耳机设计愈发精致小巧、轻便时尚,无论是在运动时佩戴,还是日常出行携带,都不会给我们带来丝毫的负担。
音质方面,通过采用先进的音频解码技术和高品质的发声单元,声音的还原度极高,愈发清晰悦耳。更为出色的是主动降噪功能,它利用精密的声学传感器捕捉周围环境噪音,然后通过反向声波抵消的原理,有效地降低甚至消除外界的嘈杂声。
在医疗领域,声学技术同样取得了显著进展。以常见的 B 超仪器为例,回顾其发展历程,从最初只能呈现简单的黑白二维图像,到如今已经能够清晰地展示出人体内部器官的三维立体结构,甚至还可以通过彩色编码技术,更加直观地呈现出不同组织和器官的血流情况等重要信息。
这种精准性与便捷性的大幅提升,使得医生在疾病的诊断过程中能够获取更丰富、准确的信息,极大地提高了医疗诊断的效率和准确性。
建筑声学领域亦不甘落后,众多新型降噪手段和材料的研发与运用,为我们营造出愈发安静舒适的居住环境。例如,一些新型的隔音材料,它们通过特殊的结构设计和材料组成,能够有效地吸收和阻挡外界噪音的传入。
而在工业与国防领域,声学技术的应用更是广泛而深入。无损探伤技术便是其中的典型代表,早期的无损探伤仅能初步了解材料或零件内部状况,如今则能够清晰地分析其损坏情况,甚至对潜在问题进行预测,为各类零部件的稳定运行筑牢了坚实的保障。
在水下场景中,得益于科研人员的不懈钻研,复杂水下环境下的远距离通信探测技术较以往有了长足的进步,为海洋探索等活动开辟了新的可能性。
水下通信技术
过去,水下通信受到诸多因素的限制,如信号衰减严重、噪声干扰大等,通信距离和质量都不尽人意。而如今,通过采用先进的声学调制解调技术、优化的信号传输算法以及高性能的水下声学设备,水下通信的距离得到了极大的延伸,信号的稳定性和清晰度也显著提高。
综上所述,无论是在日常生活还是工作当中,新型声学技术如雨后春笋般不断涌现。在声学研究的进程中,先进技术的融合趋势愈发明显。
相较于传统的信号处理方法,如今的声学信号处理技术融入了人工智能模型、深度学习等前沿技术,使得声学信号处理能力实现了质的飞跃,为声学技术的实际应用提供了有力的技术支撑。
第2点
—The second—
声学研究方向
展望未来,声学研究面临的关键挑战之一便是如何与其他学科实现更为紧密、高效的融合与交叉。以热门的人工智能技术为例,其与声学领域的深度结合,有望为声学技术的发展带来更为广阔的前景。
由于声音的传播依赖于介质,因此在特定环境下的声学研究中,除了探究声音本身的特性外,环境因素对声音传播的影响也不容忽视。以水下环境为例,水温、盐度、深度等参数都会导致声音传播特性的差异。
水下信息通信
因此,未来的声学研究将在空气和水下等不同环境中,着重探究声音的传播路径以及环境特性,为更好地开发和利用声学技术提供坚实的技术保障。
通俗来讲,声学研究主要涵盖三个方向。
一“听”,即致力于让人们听得清晰、听得舒适;二“看”,例如利用超声成像技术进行探测,以及基于声波在固体中的传播特性开展地质勘探等工作,都属于声学“看”的范畴;三“用”,即拓展声音在更多领域的应用,如工业生产、海洋探索等场景,未来声学的应用场景必将更为广阔。
通常而言,声音接收系统由接收器(传感器)、信号处理单元以及运行其中的算法(软件)三部分构成。随着技术的不断进步,这三个部分均取得了显著的发展。
传感器等声音采集设备的灵敏度和采集效率大幅提高,所获取的声音信号质量也更为优质。信号处理单元的发展同样迅猛,部分已采用 GPU 图像处理器,使得声音信号处理更加高效、实时、准确。
在信号处理单元运行的算法方面,科研人员的持续努力使其更加先进、高效,众多深度学习、机器学习算法的运用,显著提升了信号处理的速度、效率和准确性。
由此可见,声音的采集、处理和运算能力较以往都有了极大的提升,为声学技术的进一步发展奠定了坚实基础。
来源:波波百谈一点号