Teknolohiya ng laser remote speech detection

Teknolohiya ng laser remote speech detection
Laserremote speech detection: Pagbubunyag ng istruktura ng sistema ng pagtuklas

Isang manipis na sinag ng laser ang sumasayaw nang may karangyaan sa hangin, tahimik na naghahanap ng malalayong tunog, ang prinsipyo sa likod ng futuristic na teknolohikal na "mahika" na ito ay mahigpit na esoteriko at puno ng kagandahan. Ngayon, ating buksan ang tabing ng kamangha-manghang teknolohiyang ito at tuklasin ang kahanga-hangang istruktura at mga prinsipyo nito. Ang prinsipyo ng laser remote voice detection ay ipinapakita sa Figure 1(a). Ang laser remote voice detection system ay binubuo ng laser vibration measurement system at non-cooperative vibration measurement target. Ayon sa detection mode ng light return, ang detection system ay maaaring hatiin sa non-interference type at interference type, at ang schematic diagram ay ipinapakita sa Figure 1(b) at (c).

FIG. 1 (a) Block diagram ng laser remote voice detection; (b) Schematic diagram ng non-interferometric laser remote vibration measurement system; (c) Principal diagram ng interferometric laser remote vibration measurement system

Una. Sistema ng pagtukoy ng hindi panghihimasok. Ang pagtukoy ng hindi panghihimasok ay isang napaka-direktang katangian ng mga kaibigan, sa pamamagitan ng pag-iilaw ng laser sa ibabaw ng target, na may pahilig na paggalaw ng modulasyon ng azimuth ng repleksyon ng liwanag na nagreresulta sa mga pagbabago sa dulo ng pagtanggap ng intensidad ng liwanag o speckle image upang direktang masukat ang micro-vibration ng ibabaw ng target, at pagkatapos ay "diretso sa diretso" upang makamit ang malayuang pagtukoy ng acoustic signal. Ayon sa istruktura ng pagtanggap.photodetector, ang sistemang walang interference ay maaaring hatiin sa single point type at array type. Ang core ng single-point structure ay ang "muling pagtatayo ng acoustic signal", ibig sabihin, ang surface vibration ng bagay ay sinusukat sa pamamagitan ng pagsukat sa pagbabago ng detection light intensity ng detector na dulot ng pagbabago ng return light orientation. Ang single-point structure ay may mga bentahe ng mababang gastos, simpleng istraktura, mataas na sampling rate at real-time na muling pagtatayo ng acoustic signal ayon sa feedback ng detector photocurrent, ngunit ang laser speckle effect ay sisira sa linear na relasyon sa pagitan ng vibration at detector light intensity, kaya nililimitahan nito ang aplikasyon ng single-point non-interference detection system. Ang array structure ay muling nagtatayo ng surface vibration ng target sa pamamagitan ng speckle image processing algorithm, kaya ang vibration measurement system ay may malakas na adaptability sa magaspang na ibabaw, at may mas mataas na katumpakan at sensitivity.

Isa. Ang sistema ng pagtuklas ng interference ay naiiba sa bluntness ng pagtuklas ng non-interference, ang pagtuklas ng interference ay may mas hindi direktang kagandahan, ang prinsipyo ay sa pamamagitan ng laser irradiation ng ibabaw ng target, ang ibabaw ng target sa kahabaan ng optical axis ng displacement patungo sa back light ay nagpapakilala ng phase/frequency change, ang paggamit ng interference technology upang masukat ang frequency shift/phase shift upang makamit ang remote micro-vibration measurement. Sa kasalukuyan, ang mas advanced na interferometric detection technology ay maaaring hatiin sa dalawang uri ayon sa prinsipyo ng laser Doppler vibration measurement technology at laser self-mixing interference method batay sa remote acoustic signal detection. Ang paraan ng pagsukat ng laser Doppler vibration ay batay sa Doppler effect ng laser upang matukoy ang sound signal sa pamamagitan ng pagsukat ng Doppler frequency shift na dulot ng vibration ng ibabaw ng target object. Sinusukat ng laser self-mixing interferometry technology ang displacement, bilis, vibration at distansya ng target sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa isang bahagi ng repleksyon ng liwanag ng malayong target na pumasok muli sa laser resonator at maging sanhi ng modulation ng laser field amplitude at frequency. Ang mga bentahe nito ay nakasalalay sa maliit na sukat at mataas na sensitibidad ng sistema ng pagsukat ng panginginig ng boses, at angmababang lakas na lasermaaaring gamitin upang matukoy ang remote sound signal. Ang isang frequency-shift laser self-mixing measurement system para sa remote speech signal detection ay ipinapakita sa Figure 2.

FIG. 2 Eskematikong diagram ng sistema ng pagsukat ng frequency-shift laser self-mixing

Bilang isang kapaki-pakinabang at mahusay na teknikal na paraan, ang laser "magic" play remote speech ay hindi lamang sa larangan ng pagtuklas, kundi pati na rin sa larangan ng counter-detection, mayroon din itong mahusay na pagganap at malawak na aplikasyon – ang teknolohiya ng laser interception countermeasure. Ang teknolohiyang ito ay maaaring makamit ang 100-metrong antas ng interception countermeasures sa loob ng bahay, mga gusali ng opisina, at iba pang mga lugar na may salamin na kurtina sa dingding, at ang isang aparato lamang ay maaaring epektibong protektahan ang isang conference room na may lawak ng bintana na 15 metro kuwadrado, bilang karagdagan sa mabilis na bilis ng pag-scan at pagpoposisyon sa loob ng 10 segundo, mataas na katumpakan ng pagpoposisyon na higit sa 90% na rate ng pagkilala, at mataas na pagiging maaasahan para sa pangmatagalang matatag na trabaho. Ang teknolohiya ng laser interception countermeasure ay maaaring magbigay ng isang matibay na garantiya para sa seguridad ng impormasyon ng tunog ng mga gumagamit sa mga pangunahing opisina sa industriya at iba pang mga senaryo.