Tehnologija laserskog daljinskog otkrivanja govora

Tehnologija laserskog daljinskog otkrivanja govora
LaserDaljinsko otkrivanje govora: Otkrivanje strukture sustava za detekciju

Tanka laserska zraka graciozno pleše zrakom, tiho tražeći udaljene zvukove, princip koji stoji iza ove futurističke tehnološke „magije“ strogo je ezoteričan i pun šarma. Danas ćemo podići veo s ove nevjerojatne tehnologije i istražiti njezinu prekrasnu strukturu i principe. Princip laserskog daljinskog otkrivanja glasa prikazan je na slici 1(a). Sustav laserskog daljinskog otkrivanja glasa sastoji se od laserskog sustava za mjerenje vibracija i nesuradničke mete za mjerenje vibracija. Prema načinu detekcije povrata svjetlosti, sustav detekcije može se podijeliti na tip bez interferencije i tip s interferencijom, a shematski dijagram prikazan je na slici 1(b) i (c).

SL. 1 (a) Blok dijagram laserskog daljinskog detektiranja glasa; (b) Shematski dijagram neinterferometrijskog laserskog sustava za daljinsko mjerenje vibracija; (c) Principni dijagram interferometrijskog laserskog sustava za daljinsko mjerenje vibracija

Sustav za detekciju neinterferencije Detekcija neinterferencije je vrlo jednostavan proces, putem laserskog zračenja ciljane površine, s kosim kretanjem reflektirane svjetlosti i modulacijom azimuta, što rezultira promjenama intenziteta svjetlosti ili slike pjega na prijemnom kraju kako bi se izravno izmjerile mikrovibracije ciljane površine, a zatim "izravno na ravno" kako bi se postigla daljinska detekcija akustičnog signala. Prema strukturi prijemnog sustavafotodetektorSustav bez interferencije može se podijeliti na tip s jednom točkom i tip s nizom. Jezgra strukture s jednom točkom je "rekonstrukcija akustičnog signala", odnosno mjerenje vibracije površine objekta mjerenjem promjene intenziteta svjetlosti detekcije detektora uzrokovane promjenom orijentacije povratne svjetlosti. Struktura s jednom točkom ima prednosti niske cijene, jednostavne strukture, visoke brzine uzorkovanja i rekonstrukcije akustičnog signala u stvarnom vremenu prema povratnoj informaciji fotostruje detektora, ali laserski efekt mrlja uništit će linearni odnos između vibracija i intenziteta svjetlosti detektora, pa ograničava primjenu sustava detekcije bez interferencije s jednom točkom. Struktura niza rekonstruira vibracije površine cilja putem algoritma za obradu slike mrlja, tako da sustav mjerenja vibracija ima snažnu prilagodljivost hrapavoj površini te veću točnost i osjetljivost.

Sustav za detekciju interferencije razlikuje se od sustava za detekciju bez interferencije. Detekcija interferencije ima indirektniji učinak. Princip je lasersko zračenje površine cilja, pomak površine cilja duž optičke osi u pozadinsko svjetlo uvodi promjenu faze/frekvencije. Korištenje tehnologije interferencije za mjerenje frekvencijskog pomaka/faznog pomaka omogućuje daljinsko mjerenje mikrovibracija. Trenutno se naprednija tehnologija interferometrijske detekcije može podijeliti u dvije vrste prema principu: lasersko Dopplerovo mjerenje vibracija i lasersko samomiješajuća metoda interferencije temeljena na daljinskom otkrivanju akustičkog signala. Lasersko Dopplerovo mjerenje vibracija temelji se na Dopplerovom efektu lasera za detekciju zvučnog signala mjerenjem Dopplerovog frekvencijskog pomaka uzrokovanog vibracijom površine cilja. Lasersko samomiješajuća tehnologija interferometrije mjeri pomak, brzinu, vibracije i udaljenost cilja dopuštajući dijelu reflektirane svjetlosti udaljenog cilja da ponovno uđe u laserski rezonator i uzrokuje modulaciju amplitude i frekvencije laserskog polja. Njegove prednosti leže u maloj veličini i visokoj osjetljivosti sustava za mjerenje vibracija, telaser male snagemože se koristiti za detekciju udaljenog zvučnog signala. Na slici 2 prikazan je mjerni sustav s laserskim pomakom frekvencije i samomiješanjem za detekciju udaljenog govornog signala.

SL. 2 Shematski dijagram sustava za mjerenje lasera s pomakom frekvencije i samomiješanjem

Kao korisno i učinkovito tehničko sredstvo, laserska „magija“ reprodukcije govora na daljinu ne može se koristiti samo u području detekcije, već i u području protudetekcije, ima izvrsne performanse i široku primjenu – tehnologija laserskog presretanja i protumjera. Ova tehnologija može postići presretanje na razini od 100 metara u zatvorenim prostorima, uredskim zgradama i drugim mjestima sa staklenim zidovima, a jedan uređaj može učinkovito zaštititi konferencijsku dvoranu s površinom prozora od 15 četvornih metara, uz brzu brzinu odziva skeniranja i pozicioniranja unutar 10 sekundi, visoku točnost pozicioniranja od preko 90% stope prepoznavanja i visoku pouzdanost za dugoročni stabilan rad. Tehnologija laserskog presretanja i protumjera može pružiti snažno jamstvo za akustičnu informacijsku sigurnost korisnika u ključnim industrijskim uredima i drugim scenarijima.