FAQ-G.2: Come avviene la conversione dei segnali ultrasonici in suoni udibili con i metodi dell'eterodina e del vocoder di fase?

Attraverso l'elaborazione del segnale, gli ultrasuoni possono essere convertiti in un segnale secondario “downmixed” nella gamma udibile.

Nel metodo eterodina, viene selezionata una frequenza stretta nella gamma ultrasonica (ad es. frequenza portante di 40 kHz ± 2 kHz) e trasformata nella gamma udibile tramite frequenze differenziali. Il metodo è utilizzato nelle apparecchiature di prova analogiche tradizionali, che operano nella banda stretta intorno ai 40 kHz. Il SONPAHONE® digitale a banda larga integra questo approccio. Mediante uno spostamento della frequenza portante (linea mobile nello spettrogramma nella banda larga da 20 a 100 kHz), viene reso disponibile il corrispondente segnale audio a banda stretta.
In molti casi è già possibile effettuare una valutazione qualitativa con il metodo eterodina attraverso l’impressione uditiva, ad esempio nel rilevamento di perdite e nella valutazione di base delle condizioni dei cuscinetti.

Nella maggior parte dei casi, i segnali ultrasonici sono distribuiti su un’ampia gamma di frequenze. Ciò significa che le informazioni contenute nel segnale acustico non possono essere rilevate completamente in una banda di frequenza ristretta. Nel caso del SONAPHONE, che opera in banda larga, è possibile convertire i segnali utilizzando il metodo del phase vocoder. In questo modo, l’intera gamma di frequenza compresa tra 20 e 100 kHz viene compressa di un fattore 32. Nonostante una minima perdita di informazioni, è possibile riprodurre la situazione acustica originale in banda larga e l’impressione uditiva è disponibile per l’intera gamma ultrasonica.

Entrambi i metodi “suonano” in modo diverso. L’utente può ascoltare il segnale tramite gli altoparlanti integrati o le cuffie. La frequenza di campionamento dei segnali audio è di 8 kHz. Il volume del segnale varia allo stesso modo dell’intensità dei segnali ad alta frequenza originali. Inoltre, viene preservata la variazione del segnale originale nel tempo, in modo da riflettere la dinamica degli eventi nel segnale udibile.
Il SONAPHONE registra inoltre i segnali udibili, che sono disponibili in formato WAV e possono quindi essere utilizzati per un’ulteriore elaborazione dei dati.