Technológia laserovej diaľkovej detekcie reči

Technológia laserovej diaľkovej detekcie reči
Laserdiaľková detekcia reči: Odhalenie štruktúry detekčného systému

Tenký laserový lúč elegantne tancuje vzduchom a ticho hľadá vzdialené zvuky. Princíp tejto futuristickej technologickej „mágie“ je prísne ezoterický a plný šarmu. Dnes si poodhalíme závoj tejto úžasnej technológie a preskúmame jej úžasnú štruktúru a princípy. Princíp laserovej diaľkovej detekcie hlasu je znázornený na obrázku 1(a). Systém laserovej diaľkovej detekcie hlasu sa skladá z laserového systému merania vibrácií a nespolupracujúceho cieľa merania vibrácií. Podľa režimu detekcie odrazu svetla možno detekčný systém rozdeliť na neinterferenčný a interferenčný typ a schematický diagram je znázornený na obrázku 1(b) a (c).

OBR. 1 (a) Bloková schéma laserovej diaľkovej detekcie hlasu; (b) Schéma neinterferometrického laserového systému diaľkového merania vibrácií; (c) Principiálna schéma interferometrického laserového systému diaľkového merania vibrácií

Systém detekcie nerušenia Detekcia nerušenia je veľmi priamočiara, funguje prostredníctvom laserového ožiarenia cieľového povrchu a šikmým pohybom azimutálnej modulácie odrazeného svetla, čo vedie k zmenám intenzity svetla alebo škvrnitého obrazu na prijímacom konci, čím sa priamo merajú mikrovibrácie cieľového povrchu a následne sa „priamo po priamom“ prepínaní do diaľkovej detekcie akustického signálu. Podľa štruktúry prijímačafotodetektorSystém bez interferencie možno rozdeliť na jednobodový typ a matricový typ. Jadrom jednobodovej štruktúry je „rekonštrukcia akustického signálu“, to znamená, že vibrácie povrchu objektu sa merajú meraním zmeny intenzity detekčného svetla detektora spôsobenej zmenou orientácie odrazeného svetla. Jednobodová štruktúra má výhody nízkej ceny, jednoduchej štruktúry, vysokej vzorkovacej frekvencie a rekonštrukcie akustického signálu v reálnom čase podľa spätnej väzby fotoprúdu detektora, ale efekt laserových škvŕn narúša lineárny vzťah medzi vibráciami a intenzitou svetla detektora, čo obmedzuje použitie jednobodového systému bez interferencie. Maticová štruktúra rekonštruuje vibrácie povrchu cieľa pomocou algoritmu spracovania škvrnitého obrazu, takže systém merania vibrácií má silnú adaptabilitu na drsný povrch a má vyššiu presnosť a citlivosť.

Systém detekcie interferencie sa líši od systému detekcie bez interferencie s nepriamou detekciou. Detekcia interferencie má skôr nepriamy účinok. Princíp spočíva v ožiarení povrchu cieľa laserom, pričom sa pozdĺž optickej osi posunie povrch cieľa do zadného svetla a na meranie frekvenčného posunu/fázového posunu sa použije interferenčná technológia, ktorá umožňuje diaľkové meranie mikrovibrácií. V súčasnosti možno pokročilejšiu interferometrickú detekčnú technológiu rozdeliť na dva typy: laserovú Dopplerovu technológiu merania vibrácií a laserovú interferometrickú metódu založenú na diaľkovej detekcii akustického signálu. Laserová Dopplerovu metódu merania vibrácií je založená na Dopplerovom efekte laseru na detekciu zvukového signálu meraním Dopplerovho frekvenčného posunu spôsobeného vibráciami povrchu cieľového objektu. Laserová interferometrická technológia merania vibrácií meria posun, rýchlosť, vibrácie a vzdialenosť cieľa tým, že umožňuje časti odrazeného svetla vzdialeného cieľa opäť vstúpiť do laserového rezonátora a spôsobiť moduláciu amplitúdy a frekvencie laserového poľa. Jeho výhody spočívajú v malej veľkosti a vysokej citlivosti systému merania vibrácií a...nízkovýkonný lasermožno použiť na detekciu vzdialeného zvukového signálu. Na obrázku 2 je znázornený laserový merací systém s frekvenčným posunom a samomiešaním na detekciu vzdialeného rečového signálu.

OBR. 2 Schematický diagram meracieho systému s frekvenčne posunutým laserom a samomiešaním

Ako užitočný a efektívny technický prostriedok dokáže laserové „magické“ prehrávanie reči na diaľku nielen v oblasti detekcie, ale má aj vynikajúci výkon a široké uplatnenie v oblasti protidetekcie – technológia laserového odpočúvania. Táto technológia dokáže dosiahnuť odpočúvacie protiopatrenia na úrovni 100 metrov v interiéroch, kancelárskych budovách a iných miestach so sklenenými stenami a jedno zariadenie dokáže účinne chrániť konferenčnú miestnosť s plochou okna 15 metrov štvorcových. Okrem toho sa vyznačuje rýchlou odozvou skenovania a určovania polohy do 10 sekúnd, vysokou presnosťou polohovania s mierou rozpoznávania viac ako 90 % a vysokou spoľahlivosťou pre dlhodobú stabilnú prácu. Technológia laserového odpočúvania môže poskytnúť silnú záruku akustickej informačnej bezpečnosti používateľov v kľúčových priemyselných kanceláriách a iných scenároch.