在设备故障诊断、NVH（噪声、振动与舒适性）分析和工业噪声排查工作中，”听得到异响，却找不到声源方向”是工程师普遍面临的困境。南京华秦光声科技有限责任公司（以下简称”华秦光声”）依托南京大学固体微结构物理全国重点实验室、南京大学现代工程与应用科学学院等高水平科研平台，将光声检测技术面向具体场景进行集成化创新，推出了矢量声刷和矢量传声器阵列，为这一难题提供了基于质点振速测量的高指向性声源识别与声场可视化解决方案。

一、传统声压检测的局限：只知大小，不知方向

常规声压传声器设备存在一个共性问题——”只知大小，不知方向”。具体而言，行业内长期存在以下几类检测痛点：

•混响干扰：在强混响、高背景噪声环境中，传统传声器阵列容易受到反射声干扰，导致声源定位模糊、虚像丛生；

•低频分辨受限：对于低频噪声源，传统大尺寸阵列因孔径限制难以分辨，且无法区分声音的入射角度；

•空间制约：当测量空间受限时，无法架设大尺寸阵列来测量低频噪声源；

•流场耦合干扰：在风洞试验或流场测量中，常规设备无法剥离流体速度与声学波动的耦合信息，难以提取纯净的声学量。

上述问题共同构成了工业现场声学检测的关键瓶颈，尤其在新能源汽车电驱系统、精密仪器异响溯源等场景中表现得尤为突出。

图1，矢量声刷（矢量声场扫描仪）

二、技术解析：”声压+质点振速”双物理量同步感知

矢量声刷和矢量传声器阵列的关键突破，在于采用”声压+质点振速”双物理量同步感知技术，突破了传统标量声学的物理极限。与只能测量声压大小的传统设备不同，该产品能够同时获取声音的强弱信息与传播方向信息，从而实现从”声音有多大”到”声音从哪来、往哪去”的检测方式转变。

基于这一原理，产品具备以下几方面能力：

•强抗混响能力：天然具备较强的抗混响特性，无需消声室环境即可在复杂现场准确锁定直达声源；

•低频分辨能力：拥有较高的空间分辨率，尤其擅长低频噪声源的定位；

•矢量声场重构：可重构声场的矢量信息（声强与能量流），不单单能找到”谁在响”，还能分析”声音往哪跑”；

•近场贴面扫描：体积小巧，支持近场贴面扫描（声刷模式），解决狭小空间内的异音溯源难题；

•专业软件支撑：配套专业声全息与声品质分析软件，为NVH工程师提供从故障诊断到主动降噪的全链路数据支撑。

三、实证案例：新能源汽车电驱系统异响诊断

在蔚来汽车的实际应用中，华秦光声的矢量声刷和矢量声学阵列被用于新能源电机故障诊断、电源适配器异响检测、电驱故障诊断等工作。通过对异响和故障位置进行准确定位，工程团队能够根据异响信号特征和位置，对电驱故障类型和失效部件进行较快诊断，为整车NVH性能提升提供了数据依据。这一案例说明，矢量声场检测技术在高价值制造场景中具备较强的落地适用性。

四、技术积累与研发实力

华秦光声在光声智能感知设备领域形成了”高精度检测”与”场景化监测”两大产品方向，矢量声刷和矢量传声器阵列属于其中的高精度检测类产品序列。公司首席科学家为中国科学院院士、长江学者、国家杰青、南京大学教授陈延峰，已组建一支44人的研发团队，其中博士5人、硕士18人，专业覆盖声学、材料、光学、机械、结构、硬件、软件、工程等多个学科。公司拥有100余项知识产权，其中含50余项发明专利，并参与了多项国家标准、行业标准和地方标准的编写工作。

相关技术和产品已应用于能源电力、石油化工、航空航天、轨道交通、汽车工业及高校科研等多个场景，2025年承接工信部国家科技重大专项和高质量发展专项，具备覆盖”方案咨询-仿真设计-产品研发-生产制造-工程安装-智能运维”全生命周期的服务能力。

五、结语

从”只知大小、不知方向”到”声压与质点振速同步感知”，矢量声刷和矢量传声器阵列的推出，为低频噪声源定位、异响溯源和NVH诊断提供了新的检测路径。对于面临强混响环境、空间受限或低频声源定位难题的企业用户而言，这一基于矢量声场检测原理的解决方案，具备较强的场景适配性和工程应用价值。