[发明专利]一种光纤监听系统音频信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号处理装置，特别涉及一种光纤监听系统音频信号处理装置。

背景技术

随着光纤技术的不断发展和长足进步，光纤传感器的传感技术因其特殊的优异功能受到普遍重视，特别是受到各国军界的青睐。利用光纤传感器对声场进行测量是目前的一个研究热点，其典型应用即光纤监听器。由于光纤水听器与传统的压电陶瓷水听器相比，光纤水听器具有一系列特点和优点:灵敏度高、带宽宽、频响特性好、可以响应甚低频;全光信号无任何电子设备，稳定性高，光缆无铜，更轻更小;耐高温，抗腐蚀性;传输距离远;动态范围大;可利用光纤多路复用技术，构成大面积阵列和大规模阵列等1。这些特点使基于光纤水听器的水下声系统，传感器网路与信息传输网络一体化，系统结构简化，工程要求降低，在大幅度提高系统性能的同时，降低了系统的代价，受到各国的重视。

传统光纤监听设备通常采用高速数字处理方法作为信号处理技术。其通过数字采样技术将信号高速采集至处理器内，通过滤波技术及信号还原技术将处理好的信号输送至扬声器内。尽管这种技术可以有效的抑制音频噪声，但是其电子器件众多，体积庞大，不利于工程实施或便携式携带。同时，处理器的输出功率非常有限，无法对大型扬声设备提供足够的输入功率。

除此之外，伴随光纤水听器系统向大规模阵列的发展，其信号处理也随之剧增。光纤水听器虽然有低噪声，低频探测性能好，动态范围大等优点，但是其对水声信号的响应为声压的余弦函数，信号处理远比传统水听器复杂。2009年海上试验的32基元阵列光纤监听器已经达到每秒4.8亿次浮点运算，对于将来可用的阵列，阵元数可能达到1024或者更多，对信号处理系统提出了很高的要求。过去的信号处理系统为单台微机或者DSP处理电路，处理能力远远不能达到要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有效滤除噪声，提高信号处理能力的光纤监听系统音频信号处理装置。

达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种光纤监听系统音频信号处理装置，包括顺序相连的前置滤波放大器、驱动放大器及功率放大器，所述的前置滤波放大器用于对光纤震动信号中的噪声进行滤除，所述的驱动放大器根据外围功放器件的要求调整功率幅值，所述的功率放大器对探测音频信号进行还原。

作为本技术方案的进一步的改进，所述的前置滤波放大器包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C10、第五电容CP、放大器F1，其中，第一电阻R1一端接地，另一端与第一电容C1、第二电阻R2及第三电阻R3依次相串接；

第二电容C2、第三电容C3相串接后的一端连接于所述的第一电阻R1、第二电阻R2的公共接点后输入至放大器F1的负极，另一端连接于第三电阻R3与放大器F1输出端的公共接点；

第五电容CP与第四电阻R4并联后一端接地，另一端连接于第四电容C10的公共接点，第四电容C10接外部信号，放大器F1输出端输出信号至所述的驱动放大器。

作为本技术方案的进一步的改进，所述的驱动放大器包括：

第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第六电容C-BASS1、耳机插座E1、电流反馈耳机放大器F2，

其中，第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第六电容C-BASS1及耳机插座E1相串接，电流反馈耳机放大器F2输入端接第六电阻R6及第八电阻R8的公共接点，电流反馈耳机放大器F2输出端接第七电阻R7，第九电阻R9一端接地，另一端与第七电阻R7相连。

作为本技术方案的进一步的改进，所述的功率放大器包括：

第十电阻R10、缓冲器H1、耳机P1、第七电容C15、第八电容C16，

其中，第十电阻R10、缓冲器H1、耳机P1相串接，第七电容C15一端接地，另一端连接于第十电阻R10、缓冲器H1输入端的公共接点，第八电容C16一端接地，另一端接连于缓冲器H1输出端与耳机P1的公共接点。

作为本技术方案的进一步的改进，所述的第十电阻R10为可变电阻。

作为本技术方案的进一步的改进，前置滤波放大器采用RIAA滤波方式。

作为本技术方案的进一步的改进，驱动放大器采用电流闭环放大方式。

作为本技术方案的进一步的改进，其由信号及公共地端组成差分放大。

实施本发明的一种光纤监听系统音频信号处理装置，有益效果在于：