聲學大師白明憲獲美聲學會會士

圖說:白明憲為台灣首位獲得美國聲學學會會士,近30年聲學生涯,獲得36項聲學技術專利。

國立清華大學動力機械系教授白明憲為國際知名聲學大師,創立了Telecom Electroacoustics Audio (TEA) 實驗室,致力於行動通訊、電聲、音響、3C產品相關的聲學研究,在聲學領域努力耕耘近三十年,獲得三十六項聲學技術專利。兩年前起擔任美國聲學學會副編輯,今年更榮獲美國聲學學會會士 (Fellow of Acoustical Society of America),為臺灣在該學會第一位會士。

「聲音」無所不在,但如何將聲音聽得更清楚、更立體、更傳真,或者如何追蹤一項產品的噪音源,這些都可以從白明憲的聲學陣列研究(Acoustic Array)中找出端倪。聲學陣列分為麥克風陣列及揚聲器陣列兩類,白明憲指出,以微機電麥克風組成的麥克風陣列,經由波束合成(Beamforming) 來抑制雜訊或提升音質,應用在手機通訊上,可以在通話中減少雜音,人們即使在嘈雜的公共場所講手機,也可以不用摀著嘴巴與話筒,對方也能聽得清楚。

應用在車上免持聽筒、語音聲控上,一方面能夠減少通話中環境噪音所產生的干擾,另一方面,也可以增強語音辨識率,GPS等車用設備不會老是搞錯指令。除此之外,麥克風陣列又具有聲源定位及音質強化的功能,運用於視訊會議上可以定位語者、消除回音,使視訊會議宛如親臨現場開會般立體又順暢。

麥克風陣列還有一個厲害的功能,被稱為「聲學照相機」。白明憲表示,利用麥克風陣列的「分析」聲場能力來重建聲場,人們將可以「看見」聲音的分布。這項技術廣泛應用於汽車製造廠,藉由「聲學照相機」進行車輛的噪音診斷,從而消滅噪音源。

如同麥克風,揚聲器也可以建成陣列系統,作為「控制聲場」的工具。白明憲表示,傳統的立體環繞音響有一大缺陷,就是必須在特定的位置(甜區; sewwt spot )才能感受立體聲效。近兩年發展出整合麥克風陣列與揚聲器陣列的Baimsonics,將3D聲場的分析/編碼與合成/解碼一氣呵成,是繼杜比音響 (Dolby) 之後的創新技術,可讓大眾在觀賞電影或使用虛擬實境設備時,在空間裡的每一個位置,都能得到宛如身歷其境的效果。


圖說:在可吸收無謂噪音的無響室中進行指向性麥克風的實驗。

白明憲偶然之中走入聲學研究,一晃眼將近三十年,他表示,聲學研究的趣味,在於它結合了物理、心理與藝術,特別是心理的部分。奇妙的是,明明是一項物理科學的研究,但卻也必須將人類的心理因素考慮進去,因為人類對聲音的感知主觀有很大影響。白明憲指出,在這個時候,就要找各年齡層、不同性別的人來做「聆聽實驗」,統計分析實驗數據,確保開發出來的聲音技術,能達到多數人所要求的定位感、臨場感。

白明憲已有三十六項聲學技術獲證專利,所領導的TEA lab團隊亦與國內多家科技公司技轉與合作,極受產業重視。今年更獲得國際聲學研究領域首屈一指的美國聲學學會會士,表彰其聲學研究貢獻卓著,白明憲是台灣第一位獲此殊榮的學者。


圖說:在聆聽室中有32組喇叭形成揚聲器陣列測試,發出的聲音是否夠傳真立體。

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