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视场、精度、分辨率与距离

把四个容易混淆的指标拆开看。

先记住这一点

看得多宽、找得多准、分得多开,是三件不同的事。

VISUAL EXPLAINER / 图解课堂

同样的角度,远处相隔更远。

拖动两个滑块
两个中心对称的声源方向与目标平面的几何关系。 观察点目标平面10°0.35 m
1 m10 m
2°30°
平面上的物理间距0.35 m

s = 2R · tan(Δθ / 2)
角度相同时,距离越远,间距越大。图形自动缩放,不按固定比例显示。

纯几何关系示意,夹角是人为设定值;不代表产品的定位精度、分辨能力或有效距离。

从图中的变化,理解背后的原因。

先把指标分清楚

视场往多宽的方向找
精度估计点偏离真实点多少
分辨能力相邻两个声源能否分开
显示像素画面由多少采样点呈现
声学视场
声学观察覆盖的角度范围,决定“往多宽的方向找”。
定位精度
估计位置与真实位置的偏差,需要给出测试条件和统计方法。
空间分辨能力
两个相近声源能否被区分,还取决于相对强度、频率与环境。
图像与网格分辨率
画面像素或计算采样点的密度,不能直接当作定位精度。

更多像素,不会凭空增加声学信息

将较粗的空间响应插值成平滑热图,可以让画面更易看,但不会消除阵列本身的主瓣宽度。更密的计算网格能够减少采样过粗带来的漏峰风险,也不能代替足够的孔径与信噪比。

因此,比较产品时要分别询问:屏幕或照片像素、声学计算网格、实际定位误差,以及双声源的分辨条件。

原理参考:GFaI · 声学图像的计算网格 ↗

相同角度差,远处对应更大的间距

两个方向之间夹角不变,距离越远,落在目标平面上的物理间距越大。例如,以中心对称的 10° 夹角和 2 m 观察平面距离计算,间距约为 0.35 m;这个几何例子不是设备性能指标。

s = 2R · tan(Δθ / 2)

只描述平面上的几何关系。R 为到观察平面的垂直距离,Δθ 为中心对称的方向夹角。

目标远近还影响接收到的强度及直达声与背景的比例,所以不能只用视场推算最大工作距离。

原理参考:GFaI · 距离、频率与波束宽度 ↗

怎样阅读 AcouCam 的参数

当前 S16 宽视场为 54° × 54°;L16 为 38° × 50°。这些值说明声学搜索范围。S16 的 480 × 480 屏幕和 L16 的 768 × 1024 USB 图像,则描述显示或传输像素。

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本文讲解通用声学原理。具体产品功能请参阅 AcouCam 技术参数。