Tecnologia laser per il rilevamento remoto della voce

Tecnologia laser per il rilevamento remoto della voce
LaserRilevamento vocale a distanza: rivelazione della struttura del sistema di rilevamento

Un sottile raggio laser danza con grazia nell'aria, alla ricerca silenziosa di suoni lontani: il principio alla base di questa futuristica "magia" tecnologica è rigorosamente esoterico e ricco di fascino. Oggi, solleviamo il velo su questa straordinaria tecnologia ed esploriamo la sua meravigliosa struttura e i suoi principi. Il principio del rilevamento vocale a distanza tramite laser è illustrato nella Figura 1(a). Il sistema di rilevamento vocale a distanza tramite laser è composto da un sistema di misurazione delle vibrazioni laser e da un bersaglio di misurazione delle vibrazioni non cooperante. In base alla modalità di rilevamento del ritorno di luce, il sistema di rilevamento può essere suddiviso in tipo non interferente e tipo interferente, e lo schema elettrico è mostrato rispettivamente nelle Figure 1(b) e (c).

FIG. 1 (a) Diagramma a blocchi del rilevamento vocale remoto laser; (b) Diagramma schematico del sistema di misurazione delle vibrazioni remote laser non interferometrico; (c) Diagramma di principio del sistema di misurazione delle vibrazioni remote laser interferometrico

1. Sistema di rilevamento senza interferenza. Il rilevamento senza interferenza è una caratteristica molto semplice degli amici, attraverso l'irradiazione laser della superficie del bersaglio, con il movimento obliquo della modulazione azimutale della luce riflessa che si traduce in variazioni nell'estremità ricevente dell'intensità luminosa o dell'immagine speckle per misurare direttamente le microvibrazioni della superficie del bersaglio, e quindi "da dritto a dritto" per ottenere il rilevamento del segnale acustico a distanza. Secondo la struttura del ricevitorefotodiodoIl sistema non interferente può essere suddiviso in un tipo a punto singolo e un tipo ad array. Il fulcro della struttura a punto singolo è la "ricostruzione del segnale acustico", ovvero la vibrazione superficiale dell'oggetto viene misurata misurando la variazione dell'intensità luminosa di rilevamento del rivelatore causata dalla variazione dell'orientamento della luce di ritorno. La struttura a punto singolo presenta i vantaggi di basso costo, struttura semplice, elevata frequenza di campionamento e ricostruzione in tempo reale del segnale acustico in base al feedback della fotocorrente del rivelatore, ma l'effetto speckle del laser distrugge la relazione lineare tra vibrazione e intensità luminosa del rivelatore, limitando quindi l'applicazione del sistema di rilevamento non interferente a punto singolo. La struttura ad array ricostruisce la vibrazione superficiale del bersaglio tramite l'algoritmo di elaborazione delle immagini speckle, in modo che il sistema di misurazione delle vibrazioni abbia una forte adattabilità alle superfici ruvide e una maggiore precisione e sensibilità.

二. Il sistema di rilevamento delle interferenze è diverso dalla semplicità del rilevamento senza interferenze, il rilevamento delle interferenze ha un fascino più indiretto. Il principio si basa sull'irradiazione laser della superficie del bersaglio. Lo spostamento della superficie del bersaglio lungo l'asse ottico verso la retroilluminazione introduce una variazione di fase/frequenza. L'uso della tecnologia interferometrica per misurare lo sfasamento/sfasamento di frequenza consente di ottenere misurazioni di micro-vibrazioni a distanza. Attualmente, la tecnologia di rilevamento interferometrico più avanzata può essere suddivisa in due tipologie, in base al principio della tecnologia di misurazione delle vibrazioni laser Doppler e al metodo di interferenza automiscelante laser basato sul rilevamento remoto del segnale acustico. Il metodo di misurazione delle vibrazioni laser Doppler si basa sull'effetto Doppler del laser per rilevare il segnale sonoro misurando lo sfasamento di frequenza Doppler causato dalla vibrazione della superficie dell'oggetto bersaglio. La tecnologia interferometrica automiscelante laser misura lo spostamento, la velocità, la vibrazione e la distanza del bersaglio consentendo a una parte della luce riflessa del bersaglio distante di rientrare nel risonatore laser e causare la modulazione dell'ampiezza e della frequenza del campo laser. I suoi vantaggi risiedono nelle dimensioni ridotte e nell'elevata sensibilità del sistema di misurazione delle vibrazioni, nonchélaser a bassa potenzaPuò essere utilizzato per rilevare il segnale sonoro remoto. Un sistema di misura laser a variazione di frequenza e automiscelazione per il rilevamento del segnale vocale remoto è illustrato nella Figura 2.

FIG. 2 Diagramma schematico del sistema di misura auto-miscelante laser a spostamento di frequenza

In quanto mezzo tecnico utile ed efficiente, la tecnologia laser "magic" per la riproduzione vocale a distanza può essere utilizzata non solo nel campo del rilevamento, ma anche in quello del controrilevamento, con eccellenti prestazioni e un'ampia applicazione: la tecnologia di contromisura a intercettazione laser. Questa tecnologia può raggiungere contromisure di intercettazione a 100 metri di distanza in interni, edifici per uffici e altri ambienti con facciate continue in vetro, e un singolo dispositivo può proteggere efficacemente una sala conferenze con una superficie di 15 metri quadrati. Oltre a una rapida velocità di risposta di scansione e posizionamento entro 10 secondi, un'elevata precisione di posizionamento con un tasso di riconoscimento superiore al 90% e un'elevata affidabilità per un funzionamento stabile a lungo termine, la tecnologia di contromisura a intercettazione laser può fornire una solida garanzia per la sicurezza acustica delle informazioni degli utenti in uffici industriali chiave e in altri scenari.