我们今天请到2025声学楼20周年年会嘉宾著名声学专家、中科院声学所副所长中国科学院声学所副所长杨军研究员请他来聊一聊声频技术在未来会有哪些发展
杨军
中国科学院特聘研究员、博士生导师，中国科学院大学岗位教授。现任中国科学院声学研究所副所长。1996年毕业于南京大学电子科学与工程系暨声学研究所获理学博士学位。
1996年至1998年，在中科院声学所从事博士后工作。1997年1月，通过声学所副研究员资格评审。1998年5月博士后出站留所工作，任职副研究员。1999年5月至2007年3月在新加坡南洋理工大学从事声学与信号处理研究，先后任职Research Fellow, Teaching Fellow，助理教授和副教授。2004年获中科院“引进国外杰出人才”择优支持，在中科院声学所任职研究员、博士生导师，开展声场智能控制的研究。
长期从事声学与信号处理的研究，特别是在声场控制与通信声学领域。发表学术论文400余篇，国际会议大会特邀报告3次，授权发明专利30余项，制定国家标准5项。近年来，曾获中科院“朱李月华优秀教师”奖(2014，2020)，第二届中国电子学会“优秀科技工作者”(2015)，中国科学院“优秀导师奖”(2016)，国务院政府特殊津贴(2018)，国防科学技术进步奖二等奖(2019)。
现为中国声学学会常务副秘书长、常务理事、会士，声频工程分会/产业促进工作委员会主任委员，中国电子学会理事、会士，国际声与振动学会理事、会士。
著名声学专家 杨军研究员出席2015年声学楼十周年年会场景
让声重放更逼真，中科院声学所杨军博导主讲音效增强技术研究与实践
杨军老师：
大家好！刚才说到，过去的一年声学行业的热点主要在于电子消费类市场。一些电子产品表现突出，其中之一就是TWS耳机，特别是带有源降噪功能的TWS耳机。这也让人们更多地关注到我们声学工作其中的一个领域——有源降噪技术。另一方面，自从新冠疫情发生以来，视频会议系统的市场迎来了爆发性的增长。其中语音增强和回声抵消等相关技术，在线上会议系统中起到了非常重要的作用。从技术层面来讲，上面两个热点都属于声频技术。
过去，我们主要是在电声学和声频工程领域里讨论声频技术。它主要是指可听声的传播、产生、调控。由此我们可以进行声场的操控或控制，声波的接收和利用，以及采用一些新方法来进行的研究。
Photographs of structure after dicing. (a) Microtunnel open at the chip edge. (b) Chipping in edge of acoustic chip. (c) Front view of fabricated chip.
实际在科研界中，从学术上来讲，一个围绕着计算声学，包括声场的重建、分析，这样的仿真技术；一个围绕着真实环境中的声场控制，声场控制又分两个类型，一个是声场重放技术，包括双耳重放、虚拟环绕声，在一些特定的区域产生出我们期望的声场分布，叫做声场控制；另外一个方面，是噪声控制，就像我们前面说到的有源降噪，希望把在某一个区域里把特定的噪声抑制或消除，同时又不会对环境中其它位置产生干扰。
除了声场控制技术，还有关于声音的拾取，包括利用拾取到的信号进行声源的定位，或者在一些其它行业——声学目标的定位识别和跟踪、工业系统的听音辨器的故障诊断，这都是我们所关注的一些领域和技术。
除了声场控制以及声场拾取或声音信号的拾取以外，还有一类就是声学的语音增强、语音分离、盲分离技术。从以人为本的角度考虑，声频技术还涉及到人的听觉恢复，助听以及辅听的声学技术。
随着先进的材料，先进的计算技术，先进的信号处理技术的发展，我们已经将这个声频技术应用到诸多电子消费的产品中，包括TWS耳机、智能音箱，以及我们现在在交通领域里看到的鸣笛抓拍、定向声的播放系统，例如广场舞的定向发声装置等。
Sound field control system using beam deflection
我认为未来在声频技术领域，有可能对我们未来的声学行业，起到一些作用的分为几大块。
第一个就是器件类，也就是传统传感器阵列、扬声器阵列、换能器阵列这样形式。对于过去的声重放系统或声场重建系统，它的效果取决于声源。过去理想的声源都是点声源，但实际发声装置或者发声单元，并不是理想的点声源状况。那还可能有不同的换能的形式，包括热声的碳纳米管形式的扬声器，平板结构的扬声器；
还有一类是关于拾取信号的，比如说MEMS传声器，MEMS传声器如果用于微弱信号检测，又势必带来一些新的期待，比如是否能够有一个高的信噪比。同时还有矢量传感器的技术，在未来也会在诸多应用场景，比如说电子消费的场景下，产生一定的作用。
除了声学器件类，还有基于深度学习和先进的模式识别技术的声学监测，或者说声学事件的监测，以及我们的场景的分类，这也是将来值得关注的一个领域。
另一个值得关注的领域是声场控制技术，声场控制的本意是指在特定的区域产生我们所期望的声场分布，声场控制又可应用于户外和室内等有界空间。在户外，我们通常用扬声器阵列产生一个均匀的声场，即声场重放。而在有界空间里，比如说在汽车里，就用到声场控制的技术。
最早是用扬声器阵列或者是用汽车内的扬声器组成一个阵列系统，来抑制或消除发动机的噪声。对于发动机噪声来说，大多是线谱噪声的控制。第二个难点就是在于路面或者是胎噪控制，目前还在实验室研究过程中，有望在今年在一些汽车行业内量产。
另外我们还要关注基于人类的心理学声学和生理声学的新成果，以及声频技术在人工听觉的领域里面的应用，在医用声学中的应用，如音乐治疗等。
当然声频技术远远不止我刚才谈到的几点，在今年将要出版《声学学科发展和规划》一书，欢迎大家去阅读，了解包括声频技术和其它声学技术的现状和发展趋势。今天的时间有限，我就分享到这里，谢谢大家。
杨军老师：
大家好！刚才说到，过去的一年声学行业的热点主要在于电子消费类市场。一些电子产品表现突出，其中之一就是TWS耳机，特别是带有源降噪功能的TWS耳机。这也让人们更多地关注到我们声学工作其中的一个领域——有源降噪技术。另一方面，自从新冠疫情发生以来，视频会议系统的市场迎来了爆发性的增长。其中语音增强和回声抵消等相关技术，在线上会议系统中起到了非常重要的作用。从技术层面来讲，上面两个热点都属于声频技术。
过去，我们主要是在电声学和声频工程领域里讨论声频技术。它主要是指可听声的传播、产生、调控。由此我们可以进行声场的操控或控制，声波的接收和利用，以及采用一些新方法来进行的研究。
Photographs of structure after dicing. (a) Microtunnel open at the chip edge. (b) Chipping in edge of acoustic chip. (c) Front view of fabricated chip.
实际在科研界中，从学术上来讲，一个围绕着计算声学，包括声场的重建、分析，这样的仿真技术；一个围绕着真实环境中的声场控制，声场控制又分两个类型，一个是声场重放技术，包括双耳重放、虚拟环绕声，在一些特定的区域产生出我们期望的声场分布，叫做声场控制；另外一个方面，是噪声控制，就像我们前面说到的有源降噪，希望把在某一个区域里把特定的噪声抑制或消除，同时又不会对环境中其它位置产生干扰。
除了声场控制技术，还有关于声音的拾取，包括利用拾取到的信号进行声源的定位，或者在一些其它行业——声学目标的定位识别和跟踪、工业系统的听音辨器的故障诊断，这都是我们所关注的一些领域和技术。
除了声场控制以及声场拾取或声音信号的拾取以外，还有一类就是声学的语音增强、语音分离、盲分离技术。从以人为本的角度考虑，声频技术还涉及到人的听觉恢复，助听以及辅听的声学技术。
随着先进的材料，先进的计算技术，先进的信号处理技术的发展，我们已经将这个声频技术应用到诸多电子消费的产品中，包括TWS耳机、智能音箱，以及我们现在在交通领域里看到的鸣笛抓拍、定向声的播放系统，例如广场舞的定向发声装置等。
Sound field control system using beam deflection
我认为未来在声频技术领域，有可能对我们未来的声学行业，起到一些作用的分为几大块。
第一个就是器件类，也就是传统传感器阵列、扬声器阵列、换能器阵列这样形式。对于过去的声重放系统或声场重建系统，它的效果取决于声源。过去理想的声源都是点声源，但实际发声装置或者发声单元，并不是理想的点声源状况。那还可能有不同的换能的形式，包括热声的碳纳米管形式的扬声器，平板结构的扬声器；
还有一类是关于拾取信号的，比如说MEMS传声器，MEMS传声器如果用于微弱信号检测，又势必带来一些新的期待，比如是否能够有一个高的信噪比。同时还有矢量传感器的技术，在未来也会在诸多应用场景，比如说电子消费的场景下，产生一定的作用。
除了声学器件类，还有基于深度学习和先进的模式识别技术的声学监测，或者说声学事件的监测，以及我们的场景的分类，这也是将来值得关注的一个领域。
另一个值得关注的领域是声场控制技术，声场控制的本意是指在特定的区域产生我们所期望的声场分布，声场控制又可应用于户外和室内等有界空间。在户外，我们通常用扬声器阵列产生一个均匀的声场，即声场重放。而在有界空间里，比如说在汽车里，就用到声场控制的技术。
最早是用扬声器阵列或者是用汽车内的扬声器组成一个阵列系统，来抑制或消除发动机的噪声。对于发动机噪声来说，大多是线谱噪声的控制。第二个难点就是在于路面或者是胎噪控制，目前还在实验室研究过程中，有望在今年在一些汽车行业内量产。
另外我们还要关注基于人类的心理学声学和生理声学的新成果，以及声频技术在人工听觉的领域里面的应用，在医用声学中的应用，如音乐治疗等。
当然声频技术远远不止我刚才谈到的几点，在我们出版《声学学科发展和规划》一书，欢迎大家去阅读，了解包括声频技术和其它声学技术的现状和发展趋势。今天的时间有限，我就分享到这里，谢谢大家。
内容来源：21dB声学人
