CN207184740U - 一种高灵敏度光纤语音探测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种基于振动腔的光纤语音采集增强装置，由一个圆柱形振动腔和沿着圆形振动膜1的弦向圆形振动膜2的弦进行循环缠绕的单模光纤构成，圆柱形振动腔的振动膜为PEN聚萘二甲酸乙二醇酯材质，侧面为黄铜材质。共振腔的振动膜和腔内空气在环境中有声音产生时同时产生振动，同时二者频率相近，产生共振，增强空气中声压对光纤力的作用，使光纤中信号调制增强，从而采集到微弱声音信号。不仅灵敏度大大提高，而且可实现更大范围的信号采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光纤语音传感装置，尤其涉及一种光纤语音传感中的语音采集增强装置。
背景技术
近年来，随着光通信技术的不断发展，光纤传感技术也逐渐发展成熟。光纤传声器作为了一种新型光纤传感器，与传统的传感器比起来，光纤传声器除了具有抗电磁干扰能力强、体积小、灵敏度高低损耗等优点外，它最大的优点是前端语音探测单元无源，不发射电磁信号，因此在探测语音的时候很难被现有的侦查手段侦查到。
光纤传声器利用外界声压的对光纤里的作用产生的光弹效应，使光波的相位参数发生改变，通过探测光路输出端干涉光强的变化即可实时还原出原有的语音信号。现有的方式是直接将光纤缠绕在弹性物体上或者直接采用单模光纤探测，但普通的单模光纤感受振动的灵敏度不高，对微弱信号的探测效果不佳。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，实现一种能检测微弱语音信号的高灵敏度光纤语音采集增强装置。
为了实现上述目的，本实用新型方案为：一种带有共振腔的语音采集装置。由一个圆柱形共振腔及沿着圆形振动膜的一侧弦向另一侧弦进行循环缠绕的单模光纤组成。当周围环境有声音产生时，圆柱形共振腔的两振动膜和空腔内空气同时产生振动，振动频率相近，发生共振现象，使声压对光纤力的作用加强，光纤发生微形变。声压对光纤的作用力使得光纤发生光弹效应，对信号的调制加强，通过探测光路输出端干涉光强的变化即可实现对声音的实时探测；
所述的圆柱形共振腔为高15cm上下圆面直径30cm的圆柱体；
所述的振动膜为1-2mm的PEN聚萘二甲酸乙二醇酯材质；
所述的圆柱形共振腔其侧面为1-2cm的黄铜材质；
所述的光纤为G652单模光纤。
基于共振腔的语音采集增强装置的操作方法：
共振腔中的空气和共振膜在声音产生时均发生振动，两者频率相近，产生共振，使声压对光纤力的作用加强，从而使光纤产生微形变。光纤内发生光弹效应，对信号进行调制，声音信号在输出端实时还原。
本实用新型的优点是：共振腔结构使声压对光纤作用的力更强，微弱的声信号也可产生足够的声压，从而使语音采集装置探测到更微弱的声信号，同时增大了语音信号的探测范围。
附图说明
下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型立体图
图2为本实用新型圆形振动膜正面图
具体实施方式
下面结合附图和具体施例对本实用新型做详细说明：如图1、2所示，本实用新型由一个圆柱形共振腔和单模光纤组成。其中共振腔为圆柱形图1所示，上下圆面1、2为直径30cm，厚度1-2mm的PEN聚萘二甲酸乙二醇酯材质的振动膜，3为高15cm的厚度1-2cm黄铜材质，4为G652单模光纤。光纤布置如图 2所示，沿着圆形振动膜1的弦向圆形振动膜2的弦进行环绕式循环缠绕。其中，光纤4在振动膜上间隔0.5cm均匀附着，光纤与振动膜紧密接触。
本实用新型利用声音在共振腔产生的共振现象。当周围环境中有声音产生时，圆柱形共振腔的上下振动膜1,2与腔内空气同时发生振动，由于两振动的频率相近，发生共振现象，共振腔侧面的黄铜金属材质使共振现象加强。空气中声压对光纤力的作用加强，使光纤产生微形变，从而使光纤内发生光弹效应，光波的相位等参数受到调制，通过探测光路输出端干涉光强的变化即实现光路对声音的实时探测。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高灵敏度光纤语音探测装置，其特征在于：由圆柱形共振腔及单模光纤构成，周围环境声音在共振腔中发生共振现象，使声压对光纤力的作用加强，从而使装置探测到微弱声信号。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度光纤语音探测装置，其特征在于：共振腔结构为圆柱形，高度为15cm,上下圆面直径为30cm。
3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度光纤语音探测装置，其特征在于：圆柱形共振腔上下共振面均为PEN聚萘二甲酸乙二醇酯材质，厚度为1-2mm；圆柱侧面为黄铜材质，厚度为1-2cm。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度光纤语音探测装置，其特征在于：光纤沿着一侧圆形振动膜的弦向另一侧圆形振动膜的弦环绕式紧密缠绕在振动膜上，光纤间距0.5cm。
5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度光纤语音探测装置，其操作方法为：当有微弱声音产生时，共振腔内的空气和共振面产生共振，使声压对光纤力的作用加强，在光纤内产生光弹效应，通过探测光路输出端干涉光强的变化即可实现对声音的实时探测。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106989813A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-07-28 | 安徽师范大学 | 一种基于共振腔的光纤语音采集增强装置 |
| CN114898766A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-12 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 基于gan网络的分布式光纤语音增强方法及隧道救援系统 |
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- 2017-05-24 CN CN201720581396.2U patent/CN207184740U/zh not_active Expired - Fee Related
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