中国科学院声学研究所 中国科学院北京分院
重点研究领域:水声物理与水声探测技术、环境声学与噪声控制技术、超声学与声学微机电技术、通信声学和语言语音信息处理技术、声学与数字系统集成技术、高性能网络与网络新媒体技术。
所在地:北京市,北京
机构简介:

中国科学院声学研究所 (以下简称 “声学所”) 成立于1964年, 其前身是中国科学院电子学研究所的水声学研究室、空气声学研究室、超声学研究室和位于海南、上海、青岛的3个研究站。声学所是从事声学和信息处理技术研究的综合性研究所,总部位于北京市海淀区中关村。   声学所主要致力于声学和信息处理技术学科的应用基础和高技术发展研究,围绕我国在海洋、安全、能源、生命健康和信息网络等领域的战略急需,着力破解与声学和信息处理技术相关的前瞻性重大科技难题与系统集成瓶颈,着力提升自主创新与竞争能力,取得创新性重大成果,引领学科发展方向,保持特色鲜明和不可替代研究所的地位,把声学所打造成声学和信息处理技术领域国内外一流的国立专业研究机构。   目前,声学所在北京设有声场声信息国家重点实验室、国家网络新媒体工程技术研究中心、中国科学院噪声与振动重点实验室、中国科学院水声环境特性重点实验室、中国科学院语言声学与内容理解重点实验室、中国科学院水下航行器信息技术重点实验室、北京市海洋声学装备工程技术研究中心、北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心、水声工程中心等研究单元;在上海建有东海研究站,在青岛建有北海研究站,在海南建有南海研究站, 在嘉兴与地方政府共建了声学技术转移中心。声学所特色研究方向包括水声物理与水声探测技术、环境声学与噪声控制技术、超声学与声学微机电技术、通信声学和语言语音信息处理技术、声学与数字系统集成技术、高性能网络与网络新媒体技术。声学所拥有包括4位中国科学院院士在内的优秀科技和管理人才队伍,其中数十人在国际组织和国家级专家委员会任职。   2016年,声学所顺利完成“十三五”规划制定,获中科院评估优秀奖。在中科院规划的“十三五”60项重大突破中,声学所牵头负责2项,主要承担3项,一般参与2项,总体处于第一梯队水平。声学所积极争取承担重大科技任务,同时,积极部署所内科研项目,自主部署了“率先计划”和“青年英才计划”两类人才计划,鼓励科技创新和人才培养。全所按计划完成了各类科研、生产任务。   2016年,声学所作为中科院海洋信息技术创新研究院(筹)(以下简称“海洋创新院”)依托单位,积极谋划布局,进一步集聚创新资源、整合优势力量、优化科研布局、加强制度建设,扎实推进海洋创新院筹建工作。10月24日,海洋创新院(筹)召开第一届理事会,设立了战略咨询委员会,形成了理事会的运行模式,建立了理事会决策、指导、咨询机制。11月17日,中科院发展规划局与重大科技任务局组织专家对海洋创新院建设试点工作进行验收。经中科院2016年第9次院长办公会评议,海洋创新院以优秀成绩通过验收,进入正式运行阶段。   截至2016年底,声学所共有在职职工781人。其中科技人员519人、科技支撑人员168人,包括中国科学院院士4人、研究员及正高级工程技术人员128人、副研究员及高级工程技术人员255人。共有新世纪百千万人才工程国家级人选2人,“万人计划”科技创新领军人才2人、青年拔尖人才1人;中国科学院“百人计划”入选者15人;国家杰出青年基金获得者2人,国家青年科技奖获得者1人。   声学所是国务院学位委员会批准的首批博士、硕士学位授予单位。现设有物理学(声学)、信息与通信工程(信号与信息处理)2个一级学科博士、硕士学位授权点,地质资源与地质工程(地球探测与信息技术)硕士学位授权点,电子与通信工程、地质工程2个工程领域硕士学位授权点, 并设有物理学、信息与通信工程2个博士后流动站。共有在学研究生465人 (其中硕士生 234人、博士生 231人)、在站博士后25人。   2016年,声学研究所共有在研项目759项。其中,主持或承担国家自然科学基金重点项目8项、面上项目79项、国家杰出青年科学基金项目1项、国家自然科学基金重大研究计划重点项目2项;主持或承担国家重大科技专项1项;主持或承担国家重点研发计划14项;主持或承担国家重点基础研究发展计划和国家重大科学研究计划项目2项、承担或参加课题5项,主持或承担国家高技术研究发展计划项目18项;主持或承担科技部、国家自然科学基金委、财政部及中国科学院重大仪器研制项目11项;主持或承担中国科学院战略性先导科技专项课题12项;主持或承担院重点部署项目8项、承担重点国际合作项目15项;承担院地合作项目5项。   2016年,声学所获国家科技进步二等奖1项,获突出贡献奖1项,吴文俊人工智能科学技术进步奖二等奖1项。2016年,声学所共发表论文429篇,其中SCI收录72篇,EI收录175篇,出版著作5部,全年共申请专利197项,其中发明专利175项;通过PCT申请国际发明专利19项,国外专利申请增长迅猛;专利授权162项,其中发明专利138项,国外专利5项,香港专利1项;软件著作权登记31项,申请商标注册7件。   北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心获北京市科委认定。   声学所高度重视科研成果的转移转化,为响应国家科技成果转移转化政策,规范声学所科技成果转移转化管理工作,充分调动科技人员积极从事科技成果转移转化,促进科技成果转化为现实生产力,声学所根据国务院《实施<中华人民共和国促进科技成果转化法>若干规定》和中科院《中国科学院促进科技成果转移转化专项行动实施方案》的要求,制定了《声学研究所科技成果转移转化管理暂行办法》。   2016年,声学所与斯里兰卡文化部郑和沉船水下考古项目得到中科院和中斯中心支持,开展了第二次海上考察探测,在上海举办了海洋声学学术交流活动。   2016年,中科院中以合作重点项目获批。声学所接待特聘国际人才以色列海法大学的Boris Grogoryevich Katsnelson教授和德国建筑物理研究所PHILIP 教授等来访。签订了与波兰亚西亚理工大学的1项国际合作项目协议。组织召开2个小型国际会议:中日韩A3研讨会、2016年第六届全国储层声学与测井技术前沿研讨会。组团赴国外参加的国际会议有:2016届IEEE口语技术研讨会、OCEANS'16 国际会议、第141届国际音频协会国际大会、MAST EUROPE 2016国际会议等。2016年,声学所出访131人次,接待来访外宾54人次。   声学所是中国声学学会、全国声学标准化技术委员会、中国科学院声学计量测试站、中国环境科学学会环境物理分会等学术机构或组织的挂靠单位。主办的专业学术期刊有《声学学报》(中、 英文版)、《应用声学》、《网络新媒体技术》、《声学技术》、《中国医学影像技术》和《中国介入影像与治疗学》等。

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科研成果
先进制造技术

传声器阵列声成像测量技术产业化

项目概况: 本项目主要进行传声器阵列声成像测量技术即声相仪的产业化推广。声相仪是可视化声学测量设备,将视频图像与声图像叠加显示,直观体现机器设备产生振动和噪声情况,对设备进行故障诊断,因而可以提高设备的生产质量,降低故障率。它是噪声监测领域的划时代的发展。声相仪应用范围宽广,可在机械、电子、化工行业,及家电、通信、汽车、火车、飞机、轮船、各种发动机等产品生产企业得到应用。 本项目所推广的声相仪技术处于国际先进水平,国内尚未研制出同类型商品化产品。声相仪的出现,将促进其广泛应用到多种设备的噪声进行实时检测,提高家电、通讯产品、高铁、汽车、飞机等行业的质量水平;促进声相产业的发展,在各种机电设备产品的制造行业形成声相图作为衡量产品质量的依据,形成可查阅的产品数据库;促进形成声相仪制造标准,声相仪使用标准,声相指标体系。属于技术驱动型项目。 技术创新性: 本项目已处于产业化生产阶段,拥有最优的螺旋阵型,具有良好的抑制虚像能力;优化的成像算法,波束锐化提高声像图的空间分辨率;设计的微型阵元消除了阵体反射影响,提高了声像清晰度;测量频率宽,分离频率下限低,适合测量各种机器设备的噪声;响应速度快,可以实时测量分析机器噪声源和振动的分布。关键技术指标:阵元:64;直径:1m、2m;测量频率范围:10Hz-20kHz;分离频率范围:300Hz-6kHz;传声器动态范围:34dB~140dB;阵列测量动态范围:34dB~124dB;探测距离:0.5m~200m。鉴于国内目前没有出现商品化的产品,主要与国外同类产品相比,其主要优势在于: 1)阵型最优的螺旋阵列型声相仪,具有很好的虚像抑制能力,这是国际最优的阵型,而国外卖给中国的是环形阵、三环形阵、三擘星形阵、矩形阵; 2)使用最高精度的测量传声器及微型前置,特别适合测量机器设备的噪声,而国外传感器,主要是测人说话声音; 3)阵型尺寸大,直径有1m和2m甚至4m,直径大的适合测量机器的低频噪声,而国外卖给中国的是0.75m; 4)阵元数量64,噪声抑制能力强,国外的是36或48阵元; 5)声像图的分辨率是41.5万相素,德国的只有19.2万相素; 6)同国外产品相比,信噪比高14dB,声图相更清晰; 7)测量频率范围宽:10Hz-20kHz,国外产品的相应范围是100Hz-10kHz,声相可分离频率范围300Hz-6000Hz,国外产品的声相可分离频率范围600Hz-6000Hz; 8)总功耗只有4w,电池可以连续工作十小时; 9)轻便灵活,仪器装在一个小行李箱内(总重量15kg),国外的带包装后的总重量50kg以上; 10)分钟内可以安装完毕,国外的,安装至少需要3小时以上,; 11)操作简单易学,一般的技术人员就能操作,半小时学会,国外的至少需要培训1个月,而且必须是懂声学的技术人员,甚至更长时间; 12)可以根据用户的需求进行针对性的开发,增加特定的软件功能; 13)国外产品的软件无法作到本地化和针对性开发,全部为通用软件,无法实现最优应用; 14)阵元平均价格只有国外的一半,在水平上不比国外低,在使用上方便可靠。 技术研发及产业化发展方向: 使综合性能超过目前国际同类产品,特别是降低分离频率下限、提高空间分辨率、提高声像图刷新速率,提高声像清晰度。提升声相仪的使用功能,扩大声相仪的应用范围,针对不同应用需求完善软件功能。优化声相仪部件制造工艺,提高微型前置放大器性能一致性,保证声相仪整体性能具有高稳定性。提高声相仪制造能力,达到年生产销售100台,产值1亿元的规模。提高声相仪技术的科普程度,促进声相产业的发展。 社会经济效益: 我国高速发展已经使得人们对生活环境中的噪声问题越来越关注,对一些日常使用设备和居住地周围的设施的噪声水平,提出了更高的控制要求。而传声器阵列声成像测量技术为有效地设计低噪声产品和设施噪声控制提供了有效的测量手段。五年内可达到年产值1亿元,利税3000万元。 该技术可以推广到多种行业,汽车制造、火车制造、轮船制造行业,铁路、公路、飞机发动机及飞行噪声控制,电视、冰箱、洗衣机、空调等家电行业,程控交换机等电子通讯产品行业,各种发动机制造行业,以及以上相关产品的维修行业均有这种需要。在工业企业厂区噪声控制,变电站噪声控制等噪声污染企业均可利用该技术寻找噪声源。因而该技术产品具有广阔的推广应用前景。 合作方式: 技术许可

电子信息技术

2000声瓦气流扬声器组阵声发射

项目概况: 2000声瓦气流扬声器,是一种超大功率人工声源,可用于机场驱鸟,远距离通迅等,特别是可用在火简和飞机的声加载实验中,是现代科技发展的必要的设备,该项目是属于技术驱动型等,具有独创性和原创性,研制高一致性的2000声瓦气流扬声器可用于组阵形成超指向性强声源。 技术创新性: 2000声瓦气流扬声器的技术已经成熟,前期已研制了多款样机,2010年和2011年分别在改进了技术后研制了两款样机,达到了该领域国际最先进水平,其中频率范围达到了180Hz-5000Hz,额定声功率度2000w,一致性误差小于2dB。国外同类产品的频率下限是250Hz,上限是1500Hz,没有一致性指标。 技术研发及产业化发展方向: 本项目由于一直没有得到产业化项目支持,处于企业和研究所自筹资金发展状态,一下步将在保证一致性的基础上,开展组阵研制,在未来5年达到年销售10台的水平;预计产业化时间2012年。 社会经济效益: 2000声瓦气流扬声器可以广泛应用于军民许多行业,属于紧缺设备,在飞机、火箭、卫星等领域有重大需求,因而该技术成果的产业化对于促进军民多行业发展是有重要意义的。在得到资助后可加速产业化步伐,达到处年产值5000万元,利税1000万元的水平。将通过与天津中环集团合作进行商业运行。

其他

用于食品安全检测的声表面波快速气相色谱仪

项目概况: 基于声表面波与快速气相色谱分离联用技术的气体分析仪,由中国科学院声学研究所和北京市劳动保护科学研究所联合研发。可用于食品安全检测、环境应急监测、工作场所有毒有害气体检测、药物残留溶剂检测、农药中毒现场检测等。主要优势是分析速度快(1分钟左右)、易实现现场分析。技术趋动型。 技术创新性: 1、 在国内首次实现了快速气相色谱和声表面波检测器的联用技术:采用微捕集(预浓缩)/闪蒸解吸实现快速进样,气动阀快速切换,短毛细管色谱柱柱上加热快速分离,声表面波检测器快速响应,首次实现复杂有机物系的快速分离,对C6-C14间的9种正构烷烃的完全分离只需6秒。 2、 一种单模式突出的双端对谐振式声表面波检测器 3、一种提高声表面波振荡器频率稳定度的方法 4、色谱柱柱上加热装置 5、六通阀自动切换装置 分析速度快、灵敏度高(检出限可达pg量级)、易实现现场检测、一种检测器、只需载气、操作简便。 技术研发及产业化发展方向: 针对食品安全检测,建立检测分析方法,起草国家或行业标准,为保障食品安全提供高效快速检测手段。应用于食品分析、环境监测、工作场所有毒有害气体检测、药品检测、农药中毒现场检测、毒品分析等。 社会经济效益: 在863工作基础上,采用声表面波传感器与气相色谱分离联用技术,突破仪器集成关键技术,研制具有自主知识产权、适用于食品安全检测的声表面波快速气相色谱仪产品,其主要性能指标达到或超过国外同类产品水平,打破国外垄断,填补国内空白。 合作方式: 合作开发