Công nghệ phát hiện giọng nói từ xa bằng laser

Công nghệ phát hiện giọng nói từ xa bằng laser
Tia lazephát hiện giọng nói từ xa: Tiết lộ cấu trúc của hệ thống phát hiện

Một chùm tia laser mỏng nhảy múa duyên dáng trong không khí, âm thầm tìm kiếm những âm thanh xa xăm, nguyên tắc đằng sau “ma thuật” công nghệ tương lai này hoàn toàn bí truyền và đầy quyến rũ. Hôm nay, chúng ta hãy vén bức màn về công nghệ tuyệt vời này và khám phá cấu trúc và nguyên lý tuyệt vời của nó. Nguyên lý phát hiện giọng nói từ xa bằng laser được thể hiện trong Hình 1(a). Hệ thống phát hiện giọng nói từ xa bằng laser bao gồm hệ thống đo độ rung bằng laser và mục tiêu đo độ rung không hợp tác. Theo chế độ phát hiện ánh sáng phản hồi, hệ thống phát hiện có thể được chia thành loại không can thiệp và loại can thiệp, và sơ đồ nguyên lý tương ứng được hiển thị trong Hình 1 (b) và (c).

QUẢ SUNG. 1 (a) Sơ đồ khối dò tìm giọng nói từ xa bằng laser; (b) Sơ đồ hệ thống đo độ rung từ xa bằng laser không giao thoa kế; (c) Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đo độ rung từ xa bằng laser giao thoa kế

一. Hệ thống phát hiện không can thiệp Phát hiện không can thiệp là một tính năng rất đơn giản của bạn bè, thông qua chiếu xạ laser lên bề mặt mục tiêu, với chuyển động xiên của điều chế phương vị ánh sáng phản xạ dẫn đến thay đổi đầu nhận của cường độ ánh sáng hoặc hình ảnh đốm để đo trực tiếp độ rung vi mô trên bề mặt mục tiêu, sau đó “thẳng tới thẳng” để đạt được khả năng phát hiện tín hiệu âm thanh từ xa. Theo cơ cấu tiếp nhậnmáy tách sóng quang, hệ thống không can thiệp có thể được chia thành loại điểm đơn và loại mảng. Cốt lõi của cấu trúc điểm đơn là “tái tạo tín hiệu âm thanh”, nghĩa là độ rung bề mặt của vật thể được đo bằng cách đo sự thay đổi cường độ ánh sáng phát hiện của máy dò gây ra bởi sự thay đổi hướng ánh sáng phản hồi. Cấu trúc một điểm có ưu điểm là chi phí thấp, cấu trúc đơn giản, tốc độ lấy mẫu cao và tái tạo tín hiệu âm thanh theo thời gian thực theo phản hồi của dòng quang của máy dò, nhưng hiệu ứng đốm laser sẽ phá hủy mối quan hệ tuyến tính giữa độ rung và cường độ ánh sáng của máy dò. , do đó nó hạn chế việc áp dụng hệ thống phát hiện không can thiệp một điểm. Cấu trúc mảng tái tạo lại độ rung bề mặt của mục tiêu thông qua thuật toán xử lý hình ảnh đốm, nhờ đó hệ thống đo độ rung có khả năng thích ứng mạnh với bề mặt gồ ghề và có độ chính xác và độ nhạy cao hơn.

二. Hệ thống phát hiện nhiễu khác với hệ thống phát hiện không can thiệp, phát hiện nhiễu có sức quyến rũ gián tiếp hơn, nguyên tắc là thông qua chiếu xạ laser lên bề mặt của mục tiêu, bề mặt mục tiêu dọc theo trục quang của sự dịch chuyển sang ánh sáng ngược giới thiệu sự thay đổi pha/tần số, sử dụng công nghệ giao thoa để đo sự dịch chuyển tần số/sự dịch pha nhằm đạt được phép đo rung động vi mô từ xa. Hiện nay, công nghệ phát hiện giao thoa kế tiên tiến hơn có thể được chia thành hai loại theo nguyên lý công nghệ đo độ rung Doppler laser và phương pháp giao thoa tự trộn laser dựa trên phát hiện tín hiệu âm thanh từ xa. Phương pháp đo độ rung Doppler Laser dựa trên hiệu ứng Doppler của tia laser để phát hiện tín hiệu âm thanh bằng cách đo sự dịch chuyển tần số Doppler gây ra bởi sự rung động của bề mặt vật thể mục tiêu. Công nghệ giao thoa kế tự trộn laser đo độ dịch chuyển, tốc độ, độ rung và khoảng cách của mục tiêu bằng cách cho phép một phần ánh sáng phản xạ của mục tiêu ở xa đi vào lại bộ cộng hưởng laser và gây ra sự điều biến biên độ và tần số trường laser. Ưu điểm của nó nằm ở kích thước nhỏ và độ nhạy cao của hệ thống đo độ rung vàlaze công suất thấpcó thể được sử dụng để phát hiện tín hiệu âm thanh từ xa. Hệ thống đo lường tự trộn laser dịch chuyển tần số để phát hiện tín hiệu giọng nói từ xa được trình bày trong Hình 2.

QUẢ SUNG. 2 Sơ đồ hệ thống đo tự trộn laser dịch tần

Là một phương tiện kỹ thuật hữu ích và hiệu quả, “ma thuật” bằng laser phát ra lời nói từ xa không chỉ có thể trong lĩnh vực phát hiện, mà trong lĩnh vực chống phát hiện còn có hiệu suất tuyệt vời và ứng dụng rộng rãi – công nghệ đối phó đánh chặn bằng laser. Công nghệ này có thể đạt được các biện pháp đối phó đánh chặn ở cấp độ 100 mét trong nhà, tòa nhà văn phòng và những nơi có tường rèm kính khác, đồng thời một thiết bị duy nhất có thể bảo vệ hiệu quả phòng hội nghị có diện tích cửa sổ 15 mét vuông, bên cạnh tốc độ quét phản ứng nhanh. và định vị trong vòng 10 giây, độ chính xác định vị cao với tỷ lệ nhận dạng trên 90% và độ tin cậy cao cho công việc ổn định lâu dài. Công nghệ biện pháp đối phó chặn tia laser có thể mang lại sự đảm bảo chắc chắn cho việc bảo mật thông tin âm thanh của người dùng trong các văn phòng công nghiệp quan trọng và các tình huống khác.