Ultrasonik sinyaller insan kulağı tarafından nasıl duyulabilir hale getirilebilir?

Ultrason, insan işitme aralığının üzerindedir. Akustik değerlendirme yapılabilmesi için SONAPHONE, ultrasonik sinyalleri işitilebilir bir frekans aralığına dönüştürür. Bu amaçla iki yöntem mevcuttur:

Heterodin yöntemi

Heterodin yöntemi, dar bir ultrasonik frekans aralığını seçer ve bunu işitilebilir aralığa kaydırır. İstenen frekans aralığı spektrogramda seçilebilir.

Bu yöntem, özellikle belirli bir frekans aralığının izlenmesi gerektiğinde, örneğin sızıntı tespiti sırasında veya rulman gürültüsünün değerlendirilmesinde uygundur.

Faz vokoder yöntemi

Faz vokoder yöntemi, daha geniş bir ultrasonik frekans aralığını sıkıştırır ve bunu işitilebilir aralığa aktarır. Bu, yalnızca dar bir bölümü yeniden üretmek yerine, daha geniş bir frekans aralığının akustik izlenimini korur.

İki yöntem de farklı akustik izlenimler yaratır. Dönüştürülen sinyaller hoparlör veya kulaklık aracılığıyla dinletilebilir ve belgeleme amacıyla kaydedilebilir.

 

Ayrıntılı cevap

Sinyal işleme, ultrasonik titreşimleri işitilebilir frekans aralığı içinde ikincil bir "aşağı karıştırılmış" sinyale dönüştürmek için kullanılabilir.

Heterodin yönteminde, ultrasonik aralıktaki dar bir frekans bandı seçilir (örneğin, 40 kHz ± 2 kHz merkez frekansı) ve fark frekansları kullanılarak işitilebilir aralığa dönüştürülür. Bu yöntem, 40 kHz civarında dar bir bantta çalışan geleneksel analog test cihazlarında kullanılır.

Geniş bantlı dijital SONAPHONE, bu yaklaşımı kullanır. Spektrogramdaki hareketli çizgiyi kullanarak merkez frekansı 20 ila 100 kHz arasındaki geniş bant aralığında kaydırarak, karşılık gelen dar bantlı işitilebilir sinyal seçilebilir.

Çoğu durumda, heterodin yöntemi, örneğin sızıntı tespiti veya rulman kusurlarının temel değerlendirmesi sırasında, algılanan sese dayalı nitel bir değerlendirme yapılmasına zaten olanak tanır.

Çoğu durumda, ultrasonik sinyaller geniş bir frekans aralığına yayılır. Bu, akustik sinyalde bulunan bilginin dar bir frekans bandı içinde tam olarak yakalanamayacağı anlamına gelir.

Bu nedenle, geniş bant SONAPHONE, faz vokoder yöntemini kullanarak sesli dönüştürmeyi de destekler. Bu yöntemle, 20 ila 100 kHz arasındaki tüm frekans aralığı 32 kat sıkıştırılır. Küçük bir bilgi kaybına rağmen, orijinal geniş bantlı akustik durum yeniden üretilebilir ve tüm ultrasonik frekans aralığı hakkında işitsel bir izlenim sağlanır.

Bu iki yöntem, farklı akustik izlenimler yaratır. Sinyal, entegre hoparlör veya kulaklık kullanılarak dinlenebilir. Sesli sinyallerin örnekleme hızı 8 kHz'dir.

Dönüştürülen sinyalin ses seviyesi, orijinal yüksek frekanslı sinyalin yoğunluğuna benzer şekilde değişir. Orijinal sinyalin zamansal değişimi de korunur; bu sayede sürecin dinamikleri işitilebilir sinyale yansıtılabilir.

SONAPHONE ayrıca işitilebilir sinyalleri de kaydeder. Bu sinyaller WAV formatında saklanır ve bu sayede daha ileri işlemler için kullanılabilir.