[發(fā)明專利]對(duì)由聲音源發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測(cè)的聲音檢測(cè)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310502952.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN103557927A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李嘉祺;王啟銀;郭文斌;胡冰;王曉強(qiáng);古瓏;劉秀卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;山西省電力公司大同供電分公司
• 主分類號(hào): G01H9/00
• 分類號(hào): G01H9/00;G01C3/28
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲音檢測(cè)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及對(duì)由聲音源發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測(cè)的聲音檢測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，人們根據(jù)聲波的特性，制造了多種多樣的用于聲音檢測(cè)的儀器，從早期的有線聲音檢測(cè)，到后來的微型話筒聲音檢測(cè)等。

采用激光技術(shù)進(jìn)行聲音檢測(cè)，可以聽到人無法接近的房間內(nèi)的聲音信息。其基本原理就是利用一束看不見的紅外激光發(fā)射到該房間的玻璃上，由于聲音會(huì)引起玻璃的微小振動(dòng)，通過接收由玻璃或鏡子反射回來的激光，采集振動(dòng)信息，將振動(dòng)再還原成聲音，就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離聲音檢測(cè)。這種聲音檢測(cè)可以用于各種領(lǐng)域，例如，在發(fā)生礦難時(shí)輔助對(duì)井下人員的救援、對(duì)犯罪分子進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)聽等。

目前聲音振動(dòng)采集方法主要是將玻璃振動(dòng)的位移轉(zhuǎn)化為其他可測(cè)量的物理量，進(jìn)行測(cè)量或求解，例如：利用一個(gè)光電二極管接收經(jīng)振動(dòng)玻璃反射回來的激光，并檢測(cè)激光在其上的位移變化，就能推導(dǎo)出玻璃的位移變化；或是，根據(jù)邁克爾遜干涉原理，讓經(jīng)過待測(cè)玻璃反射回來的光和一束參考光發(fā)生干涉，通過測(cè)量干涉條紋變化來推導(dǎo)玻璃振動(dòng)位移。最后將光電接收器上接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過信號(hào)放大與處理，將電信號(hào)還原成聲音。

這些方法就是都是設(shè)置一個(gè)紅外激光器作為激光源，通過采集一束激光的位移變化信息，來推導(dǎo)玻璃的振動(dòng)，是對(duì)激光點(diǎn)位置變化的直接測(cè)量。如圖1所示，在待監(jiān)聽房間內(nèi)聲音很小的情況下，玻璃振動(dòng)比較微弱，導(dǎo)致玻璃振動(dòng)的測(cè)量誤差比較大，檢測(cè)效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種新的聲音檢測(cè)設(shè)備，其測(cè)量誤差小，檢測(cè)效果好。

具體而言，本發(fā)明提供一種對(duì)由聲音源發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測(cè)的聲音檢測(cè)設(shè)備，包括：第一激光器、第二激光器、光電檢測(cè)裝置、位移確定裝置、聲音還原裝置，

所述第一激光器用于以第一發(fā)射角度朝向所述聲音源附近的可振動(dòng)物體表面發(fā)射第一激光束，其中，所述可振動(dòng)物體能夠響應(yīng)于所述聲音源發(fā)出的聲音而振動(dòng)；

所述第二激光器用于以不同于所述第一發(fā)射角度的第二發(fā)射角度朝向所述聲音源附近的可振動(dòng)物體表面發(fā)射第二激光束，其中，所述第一激光束與所述第二激光束在所述可振動(dòng)物體表面處相交并且分別被所述可振動(dòng)物體表面反射；

所述光電檢測(cè)裝置用于接收經(jīng)反射的所述第一激光束和所述第二激光束并輸出反映經(jīng)反射的所述第一激光束和所述第二激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置的信號(hào)；

所述位移確定裝置用于基于所述信號(hào)確定經(jīng)反射的所述第一激光束和所述第二激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置，并確定所述第一激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置與所述第二激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置二者之間的距離，其中，隨著所述聲音源發(fā)出的聲音改變，經(jīng)反射的所述第一激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置與所述第二激光束照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置以及二者之間的距離將隨之相應(yīng)變化，所述位移確定裝置根據(jù)經(jīng)反射的所述第一激光束和所述第二激光束的照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置的變化和所述距離的變化，確定所述可振動(dòng)物體的振動(dòng)；

所述聲音還原裝置用于基于經(jīng)反射的所述第一激光束和所述第二激光束的照射在所述光電檢測(cè)裝置上的位置的變化和/或所述距離的變化以及所述可振動(dòng)物體的振動(dòng)還原所述聲音源發(fā)出的聲音。

優(yōu)選地，所述第一激光束和所述第二激光束均為紅外光并且二者的波長(zhǎng)彼此不同。

優(yōu)選地，所述可振動(dòng)物體為所述聲音源周圍的玻璃。

優(yōu)選地，所述光電檢測(cè)裝置為具有一定長(zhǎng)度的光電二極管或者排列成一排的光電二極管陣列。

優(yōu)選地，所述具有一定長(zhǎng)度的光電二極管或者光電二極管陣列的長(zhǎng)度方向處于所述第一激光束和所述第二激光束所構(gòu)成的平面內(nèi)。

優(yōu)選地，所述光電檢測(cè)裝置確定所述第一激光束和所述第二激光束的中心光強(qiáng)的位置，并且確定所述第一激光束和所述第二激光束的中心光強(qiáng)間的距離。

優(yōu)選地，所述光電檢測(cè)裝置的檢測(cè)表面與所述可振動(dòng)物體的表面平行放置，所述位移確定裝置根據(jù)如下公式確定所述可振動(dòng)物體的振動(dòng)的位移：