[發明專利]具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器

無效

• 申請號: 201110067714.0
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102196349A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 張發祥;張文濤;李芳;劉育梁
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04R23/00
• 分類號: H04R23/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及傳聲器技術領域，尤其涉及一種具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器。

背景技術

傳聲器，是將聲音信號轉換為電信號的器件。光纖傳聲器具有靈敏度高、動態范圍大、不受電磁干擾、兼具傳感與光信息傳輸于一身等優點，并且光纖傳聲器結合現有的光纖通訊技術易于組建陣列和實現復用，因此，光纖傳聲器受到廣泛關注。

光纖激光傳聲器是一種比較典型的光纖傳聲器，通過把光纖激光器封裝成對聲音敏感的結構并利用光纖激光器輸出波長隨聲壓變化的特點，光纖激光傳聲器可以實現對聲信號高靈敏度的測量。專利申請201010111340.3公開了一種光纖激光麥克風，采用彈性膜片作為敏感元件，將聲壓轉換為光纖激光器波長的變化，并且具有很高的靈敏度。但是，在某些應用場合，光纖傳聲器為了獲得更好的聲音效果，往往需要對某些頻率的聲信號進行過濾。特別是人的發聲頻率在大約85Hz到2000Hz的范圍內，需要對低頻的次聲干擾信號及高頻干擾聲信號進行濾除。此外，由于高靈敏度光纖傳聲器解調系統受運算能力的限制，并不能對頻率較高或較低的聲信號進行高保真的采集，因此通過在解調端增加濾波電路的方法并不能有效解濾除干擾聲信號。

因此，如何優化光纖傳聲器結構以實現聲濾波功能是光纖傳聲器進行大范圍應用必須解決的重要技術問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器，以在光纖傳聲器結構上實現聲濾波功能，濾除應用頻段外聲信號的干擾。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器，該光纖傳聲器包括：

筒10，作為該光纖傳聲器的主體；

安裝于筒10內的膜片20，用于在兩側存在聲壓差時發生形變；

分別安裝在膜片20兩側的第一隔板30和第二隔板40，分別用于過濾不同頻段的高頻聲信號，從而在一定頻率范圍內使膜片20兩側存在聲壓差；

安裝在筒10中軸線上并且與膜片20連接的傳感光纖50，用于感知膜片20的形變；

開于筒10兩端的側壁上的第一透聲孔60和第二透聲孔61，用于使聲波進入筒內；

開于隔板30上的第一濾波孔31及開于隔板40上的第二濾波孔41，用于使隔板30具有過濾高頻聲波的功能；以及

開于筒10兩端的第一尾纖孔70和第二尾纖孔71，用于引出并固定傳感光纖50的尾纖。

上述方案中，所述第一濾波孔31的直徑和長度能夠根據實際需要改變，以改變聲濾波頻率的下限。

上述方案中，所述第二濾波孔41的直徑和長度能夠根據實際需要改變，以改變聲濾波頻率的上限。

上述方案中，所述傳感光纖50與膜片20的連接方式為用膠粘接或熔接。

上述方案中，所述膜片20為彈性敏感元件，并采用固支的方式安裝，當膜片兩側存在聲壓差時，膜片能夠隨聲壓差發生形變。

上述方案中，所述傳感光纖50為光纖布拉格光柵FBG、布拉格反射型DBR光纖激光器或分布反饋型DFB光纖激光器。

上述方案中，所述第一隔板30與筒10的筒壁以及膜片20構成一個空腔，第一隔板30上進一步開有第一濾波孔31，從而形成一個亥姆霍茲腔結構，利用亥姆霍茲腔結構的低通聲濾波的特性，實現對高頻聲信號的濾除。

上述方案中，所述第二隔板40與筒10的筒壁以及膜片20也形成一個亥姆霍茲腔結構，由于第一濾波孔31與第二濾波孔41的尺寸不同，膜片20兩側的濾波頻率范圍有所不同。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、結構簡單。本發明提供的光纖傳聲器采用彈性膜片作為敏感元件，結構簡單，易于保證工藝。

2、具有帶通聲濾波功能。本發明提供的光纖傳聲器通過兩個濾波孔使彈性膜片兩側只在特定的頻率范圍內存在聲壓差，從而使光纖傳聲器只對特定頻率的聲信號敏感，實現了帶通濾波功能。

附圖說明

圖1為依照本發明第一個實施例提供的具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器的結構裝示意圖；

圖2為依照本發明第二個實施例提供的具有帶通聲濾波功能的光纖傳聲器的結構裝示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。