[發(fā)明專利]基于激光多普勒干涉的語音檢測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110459308.9
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102564563A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾華林;周燕;何軍;李麗艷;張勤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G10L11/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

激光器，用于產(chǎn)生激光；

M_Z干涉模塊，包括分光單元、信號光光路、參考光光路和干涉單元，其中：

分光單元，用于將所述激光分為信號光和參考光；

信號光光路，位于所述信號光的光路后端，用于利用由語音引起

的待測目標(biāo)的振動(dòng)信號調(diào)制所述信號光；

參考光光路，位于所述參考光的光路后端，用于利用由聲光調(diào)制

驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)的聲光介質(zhì)周期性形變調(diào)制所述參考光；

干涉單元，位于所述參考光光路和信號光光路共同的光路后端，

用于使經(jīng)過待測目標(biāo)振動(dòng)調(diào)制的信號光與經(jīng)過聲光介質(zhì)調(diào)制的參考

光進(jìn)行干涉，產(chǎn)生干涉光信號；

接收模塊，用于將所述干涉光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光電信號，并將該光電信號進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換；

解調(diào)模塊，用于利用所述聲光調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換后的光電數(shù)字信號進(jìn)行正交鎖相解調(diào)，還原出所述語音。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)模塊包括：

依次連接的第一乘法器、第一低頻濾波器和第一微分器，其中，所述第一乘法器，其兩輸入端分別輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換后的光電信號和聲光調(diào)制驅(qū)動(dòng)的余弦信號；

依次連接的第二乘法器、第二低頻濾波器和第二微分器，其中，所述第二乘法器，其兩輸入端分別輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換后的光電信號和聲光調(diào)制驅(qū)動(dòng)的正弦信號；

第三乘法器，其兩輸入端分別與所述第一微分器和第二低頻濾波器的輸出端相連接；

第四乘法器，其兩輸入端分別與所述第二微分器和第一低頻濾波器的輸出端相連接；

依次連接的減法器、積分器、帶通濾波器、D/A轉(zhuǎn)換器和揚(yáng)聲器，其中所述減法器，其兩輸入端分別與所述第三乘法器和第四乘法器的輸出端相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于：

所述第一低頻濾波器和第二低頻濾波器的通帶范圍為：起始頻率為3KHz，截止頻率為5KHz；

所述帶通濾波器的通帶范圍為：低頻截止頻率為200Hz，高頻截止頻率為3KHz。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述分光單元包括：第一分光棱鏡，用于將所述激光分為信號光和參考光。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述參考光光路包括：

全反鏡，位于所述第一分光棱鏡的參考光光路后端，用于將參考光的傳播方向偏轉(zhuǎn)90度；

聲光驅(qū)動(dòng)電路，用于產(chǎn)生周期性的聲光調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號；

聲光介質(zhì)，位于所述全反鏡的參考光光路后端，與所述聲光驅(qū)動(dòng)模塊相連接，用于在所述聲光調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號的作用下，產(chǎn)生周期性形變，對通過其的參考光進(jìn)行調(diào)制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號光光路包括：

第二分光棱鏡，位于所述第一分光棱鏡的信號光光路后端，用于透射信號光，使其投射至待測目標(biāo)上，由語音引起的待測目標(biāo)振動(dòng)對所述信號光進(jìn)行調(diào)制；并使調(diào)制后的信號光偏轉(zhuǎn)90度，從而使其與經(jīng)過聲光介質(zhì)調(diào)制的參考光進(jìn)行干涉。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述干涉單元包括：

第三分光棱鏡，位于所述信號光光路和參考光光路共同的光路后端，用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)過待測目標(biāo)振動(dòng)調(diào)制的信號光與經(jīng)過聲光介質(zhì)調(diào)制的參考光進(jìn)行干涉，產(chǎn)生干涉光信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器為窄線寬半導(dǎo)體光纖激光器，其工作波長為1550nm，頻率穩(wěn)定度為10^-7，功率穩(wěn)定度為1％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述接收模塊包括：

光電探測器，位于所述干涉單元的光路后端，用于將所述干涉光信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的光電信號；

信號處理電路，與所述光電探測器相連接，用于將所述光電信號進(jìn)行放大，并將放大后的光電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得光電數(shù)字信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光電探測器為內(nèi)置前級放大的PIN型探測器，其響應(yīng)頻率大于200MHz。

11.根據(jù)權(quán)利要求至1至7中任一項(xiàng)所述的語音檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述待測目標(biāo)為玻璃或鋁板。