Che cos'è la tecnologia Sound Source Localization (SSL)? La tecnologia Sound Source Localization prevede l'utilizzo di più microfoni in diversi punti dell'ambiente e misurando il segnale acustico. Il suono arriva ai microfoni in momenti diversi. Un algoritmo viene applicato per elaborare il segnale acustico ricevuto, ottenendo così la direzione relativa (inclusi azimut e angolo di beccheggio), la distanza e altre informazioni del punto sorgente.

Localizzazione dell'orecchio umano

Quando si parla di localizzazione della sorgente sonora, è facile pensare al funzionamento dell'orecchio umano. L'orecchio umano ha una capacità di localizzazione monoaurale e bilaterale. Nel caso della localizzazione monoaurale, l'onda sonora ricevuta viene riflessa da diverse parti del padiglione auricolare e quindi entra nel condotto uditivo. Poiché la fase dell'onda sonora diretta varia quando raggiunge l'orecchio, queste interferiscono nel padiglione auricolare e producono un effetto uditivo speciale, chiamato effetto padiglione auricolare. Combinato con la rotazione della testa, è possibile percepire la posizione della sorgente sonora.

Nella localizzazione binaurale, il segnale ricevuto nell'orecchio sinistro e in quello destro avrà una differenza di tempo interaurale (ITD) e una differenza di livello interaurale (ILD). Il posizionamento si basa su ITD e ILD per una localizzazione sonora specifica. La determinazione dell'azimut orizzontale può essere espressa matematicamente come un problema di stima della direzione acustica bidimensionale, come mostrato in Figura 1.

Le informazioni ITD hanno un effetto migliore sulla stima dell'azimut a frequenze medie e basse, mentre le informazioni ILD hanno un effetto migliore sulla stima dell'azimut ad alte frequenze. Combinate con l'effetto padiglione auricolare, la rotazione della testa e l'effetto priorità, otterremo una cognizione più accurata di angolo, distanza e altre informazioni sonore.

Metodo di posizionamento ultrasonico

Il posizionamento a ultrasuoni adotta principalmente metodi di misurazione della distanza a riflessione e determina la posizione dell'oggetto attraverso il posizionamento multilaterale e altre metodologie. Il sistema è costituito da un host e da diversi ricevitori. L'host viene posizionato sul bersaglio da misurare. I ricevitori sono posizionati in punti fissi all'interno. Per stabilire la posizione, l'host trasmette segnali della stessa frequenza al ricevitore. Dopo essere stato ricevuto dal ricevitore, il segnale viene riflesso verso l'host. La distanza viene calcolata in base alla differenza di tempo tra l'eco e l'onda trasmessa per determinare la posizione.

La localizzazione della sorgente sonora può essere utilizzata per il rilevamento di navi e veicoli, l'individuazione delle principali sorgenti di rumore nelle macchine (come motori, automobili e aerei), la selezione del bersaglio, la soppressione delle interferenze nelle apparecchiature di comunicazione o il riconoscimento vocale e il monitoraggio dello stato dei sistemi meccanici

Inoltre, grazie alla capacità di stimare l'intensità della sorgente e le informazioni sul campo sonoro, i metodi di localizzazione della sorgente sonora sono stati ampiamente utilizzati nella progettazione acustica di apparecchiature audio e sistemi teatrali, nella misurazione senza contatto delle vibrazioni e nei sistemi audio di realtà virtuale. Con lo sviluppo del metaverso, dell'apprendimento automatico, del cloud computing e dell'elettronica on-chip, la tecnologia di localizzazione della sorgente sonora ha prospettive applicative sempre più ampie.

Vantaggi del posizionamento ultrasonico

• Elevata precisione, entro un centimetro
• Struttura relativamente semplice, con una certa penetrabilità
• Forte capacità anti-interferenza

Svantaggi del posizionamento ultrasonico

• Grande attenuazione, non adatto a situazioni su larga scala
• La portata della riflessione è fortemente influenzata dall'effetto multi-percorso e dalle limitazioni della linea di vista
• Grandi investimenti in strutture hardware

Applicazioni di posizionamento ultrasonico

• Ampiamente integrato nelle penne digitali
• Estrazione mineraria offshore e scopi militari
• Posizionamento indoor: posizionamento di oggetti in officine non supervisionate

Esplora il whitepaper: Introduzione ai principi di base della tecnologia di posizionamento

Introduzione al Whitepaper Lansitec Principi di base della tecnologia di posizionamento – Lansitec

Puoi annullare l'iscrizione a queste comunicazioni in qualsiasi momento. Per ulteriori informazioni su come annullare l'iscrizione, sulle nostre pratiche sulla privacy e su come ci impegniamo a