Laser-Fernspracherkennungstechnologie

Laser-Fernspracherkennungstechnologie
LaserRemote-Spracherkennung: Offenlegung der Struktur des Erkennungssystems

Ein dünner Laserstrahl tanzt anmutig durch die Luft und sucht lautlos nach entfernten Geräuschen. Das Prinzip dieser futuristischen technologischen „Magie“ ist streng geheim und voller Charme. Heute lüften wir den Schleier dieser erstaunlichen Technologie und erkunden ihre wunderbare Struktur und Prinzipien. Das Prinzip der Laser-Fernspracherkennung ist in Abbildung 1(a) dargestellt. Das Laser-Fernspracherkennungssystem besteht aus einem Laser-Vibrationsmesssystem und einem nicht-kooperativen Vibrationsmessobjekt. Je nach Detektionsmodus der Lichtrückstrahlung kann das Detektionssystem in störungsfreie und störungsfreie Systeme unterteilt werden. Die schematischen Darstellungen sind in Abbildung 1(b) und (c) dargestellt.

Abb. 1 (a) Blockdiagramm der Laser-Fernerkennung von Stimmen; (b) Schematische Darstellung eines nicht-interferometrischen Laser-Fernmesssystems für Vibrationen; (c) Prinzipdiagramm eines interferometrischen Laser-Fernmesssystems für Vibrationen

一. Störungsfreies Erkennungssystem Die störungsfreie Erkennung ist ein sehr einfaches Verfahren. Durch Laserbestrahlung der Zieloberfläche und die schräge Bewegung des reflektierten Lichts wird die Azimutmodulation zu Änderungen der Lichtintensität oder des Speckle-Bildes am Empfangsende geführt, um die Mikrovibration der Zieloberfläche direkt zu messen und dann „direkt zu direkt“ die akustische Fernsignalerkennung zu erreichen. Je nach Aufbau des EmpfangsFotodetektor, das störungsfreie System kann in Einzelpunkttypen und Array-Typen unterteilt werden. Der Kern der Einzelpunktstruktur ist die „Rekonstruktion des akustischen Signals“, d. h. die Oberflächenvibration des Objekts wird gemessen, indem die Änderung der Detektionslichtintensität des Detektors gemessen wird, die durch die Änderung der Ausrichtung des zurückkommenden Lichts verursacht wird. Die Einzelpunktstruktur hat die Vorteile niedriger Kosten, einfacher Struktur, hoher Abtastrate und Echtzeit-Rekonstruktion des akustischen Signals entsprechend der Rückkopplung des Detektorfotostroms, aber der Laser-Speckle-Effekt zerstört die lineare Beziehung zwischen Vibration und Detektorlichtintensität und schränkt daher die Anwendung von störungsfreien Einzelpunkt-Detektionssystemen ein. Die Array-Struktur rekonstruiert die Oberflächenvibration des Ziels durch den Speckle-Bildverarbeitungsalgorithmus, sodass das Vibrationsmesssystem eine gute Anpassungsfähigkeit an die raue Oberfläche hat und eine höhere Genauigkeit und Empfindlichkeit aufweist.

Zwei. Interferenzerkennungssysteme unterscheiden sich in ihrer Stumpfheit von Systemen ohne Interferenzerkennung. Die Interferenzerkennung ist indirekter. Das Prinzip besteht darin, die Zieloberfläche durch Laserbestrahlung zu erfassen. Durch die Verschiebung der Zieloberfläche entlang der optischen Achse zum Hintergrundlicht wird eine Phasen-/Frequenzänderung verursacht. Mithilfe der Interferenztechnik wird die Frequenz-/Phasenverschiebung gemessen, um eine Fernmessung der Mikrovibration zu erreichen. Fortgeschrittenere interferometrische Erkennungstechnologien lassen sich derzeit in zwei Arten unterteilen: die Laser-Doppler-Vibrationsmessung und die Laser-Selbstmischungsinterferometrie auf Basis der Fernerfassung akustischer Signale. Die Laser-Doppler-Vibrationsmessung nutzt den Dopplereffekt eines Lasers zur Erfassung von Schallsignalen durch Messung der Doppler-Frequenzverschiebung, die durch die Vibration der Zieloberfläche verursacht wird. Die Laser-Selbstmischungsinterferometrie misst Verschiebung, Geschwindigkeit, Vibration und Entfernung des Ziels, indem ein Teil des vom entfernten Ziel reflektierten Lichts wieder in den Laserresonator eintritt und so eine Modulation der Amplitude und Frequenz des Laserfelds verursacht. Seine Vorteile liegen in der geringen Größe und hohen Empfindlichkeit des Schwingungsmesssystems und derNiedrigleistungslaserkann zur Erkennung des entfernten Schallsignals verwendet werden. Abbildung 2 zeigt ein Frequenzverschiebungs-Laser-Selbstmischungsmesssystem zur Erkennung entfernter Sprachsignale.

Abb. 2 Schematische Darstellung des Frequenzverschiebungs-Laser-Selbstmischungsmesssystems

Als nützliches und effizientes technisches Mittel kann die Laser-„Magie“-Fernsprechfunktion nicht nur zur Erkennung eingesetzt werden, sondern bietet auch im Bereich der Gegenerkennung hervorragende Leistung und breite Anwendungsmöglichkeiten – die Laser-Abhör-Gegenmaßnahmetechnologie. Diese Technologie ermöglicht Abhörmaßnahmen auf 100 Meter Entfernung in Innenräumen, Bürogebäuden und anderen Bereichen mit Glasfassaden. Ein einzelnes Gerät kann einen Konferenzraum mit einer Fensterfläche von 15 Quadratmetern effektiv schützen. Darüber hinaus bietet sie eine schnelle Scan- und Positionierungsgeschwindigkeit von nur 10 Sekunden, eine hohe Positionierungsgenauigkeit von über 90 % und eine hohe Zuverlässigkeit für einen langfristig stabilen Betrieb. Die Laser-Abhör-Gegenmaßnahmetechnologie bietet eine starke Garantie für die akustische Informationssicherheit der Benutzer in wichtigen Industriebüros und anderen Szenarien.