FAQ-G.2: Hur fungerar omvandlingen av ultraljudssignaler till hörbart ljud med hjälp av heterodyn- och fasvocodermetoderna?

Genom signalbehandling kan ultraljud omvandlas till en sekundär ”nedblandad” signal inom det hörbara frekvensområdet.

I heterodynmetoden väljs en smal frekvens inom ultraljudsområdet (t.ex. bärfrekvens på 40 kHz ± 2 kHz) och omvandlas till det hörbara frekvensområdet via differensfrekvenser. Metoden används i traditionell analog testutrustning, som arbetar i det smala bandet kring 40 kHz. Den bredbandiga digitala SONPAHONE® integrerar denna metod. Genom en förskjutning av bärfrekvensen (rörlig linje i spektrogrammet i bredbandet 20–100 kHz) görs motsvarande smalbandiga ljudsignal tillgänglig.
I många fall är en kvalitativ utvärdering redan möjlig med heterodynmetoden via det hörbara intrycket, till exempel vid läckagedetektering och vid grundläggande utvärdering av lagrets skick.

I de flesta fall är ultraljudssignalerna fördelade över ett brett frekvensområde. Detta innebär att informationen i den akustiska signalen inte kan detekteras fullständigt inom ett smalt frekvensområde. När det gäller SONAPHONE, som arbetar i bredband, är det möjligt att omvandla signalerna med hjälp av fasvocoder-metoden. På så sätt komprimeras hela frekvensområdet på 20–100 kHz med en faktor 32. Trots en liten informationsförlust kan den ursprungliga akustiska situationen i bredbandet återges, och det hörbara intrycket är tillgängligt för hela ultraljudsområdet.

De båda metoderna ”låter” olika. Användaren kan lyssna på signalen via inbyggda högtalare eller hörlurar. Samplingsfrekvensen för ljudsignalerna är 8 kHz. Signalens volym förändras på samma sätt som intensiteten hos de ursprungliga högfrekventa signalerna. Dessutom bevaras den ursprungliga signalens variation över tiden, så att händelsernas dynamik i den hörbara signalen återspeglas.
SONAPHONE spelar dessutom in de hörbara signalerna. De finns tillgängliga i WAV-format och kan därmed även användas för vidare databehandling.