[实用新型]利用激光衍射进行声音检测的声音检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及声音检测领域，具体而言，本实用新型涉及利用激光进行声音检测的声音检测装置。 

背景技术

随着科技的发展，人们根据声波的特性，制造了多种多样的用于声音检测的仪器，从早期的有线声音检测，到后来的微型话筒声音检测等。 

采用激光技术进行声音检测，可以听到人无法接近的房间内的声音信息。其基本原理就是利用一束看不见的红外激光发射到该房间的玻璃上，由于声音会引起玻璃的微小振动，通过接收由玻璃或镜子反射回来的激光，采集振动信息，将振动再还原成声音，就能实现远距离声音检测。这种声音检测可以用于各种领域，例如，在发生矿难时辅助对井下人员的救援、对犯罪分子进行远程监听等。 

目前声音振动采集方法有几种，包括：一、检测反射回来的激光光点位置(面积)发生的变化，用硅光电池接收反射回被光调制后的激光信号；二、基于光电三极管，直接让振动物体反射回来的激光照射在光电接收器上，将光信号转换为电信号，并经过信号放大与处理，将电信号还原成声音。 

其实这些方法的根本原理都是直接检测反射回来的激光照射在接收面上的位移变化，通过记录位移变化再推算玻璃的振动，所以误差比较大，检测回的振动信息不精确，尤其当屋内声音小，窗户玻璃振动极其微小的情况下，声音很难辨别。 

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述缺点，本实用新型提出了一种新的声音检测装置，其测量误差小，检测效果好。 

具体而言，本实用新型提供一种基于激光衍射原理的声音检测装置， 其用于对声音源所发出的声音进行检测，所述声音检测装置包括：第一红外激光器、第二激光器、电控狭缝、光电二极管阵列、信号处理装置、接收屏、亮度采集模块、声音还原装置，其特征在于， 

所述第一红外激光器用于以一预定入射角度朝向所述声音源附近的可振动物体发射红外激光，所述可振动物体能够至少部分反射所述红外激光； 

电控狭缝包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板固定在挡板参考位置，所述第二挡板能够在所述信号处理装置的控制下相对于所述第一挡板运动； 

所述光电二极管阵列用于接收从所述可振动物体反射的红外激光，并且产生代表所述红外激光照射在所述光电二极管阵列上的位置的信号； 

所述信号处理装置与所述第二挡板相连接； 

所述第二激光器位于所述电控狭缝的一侧朝向所述电控狭缝持续发射激光； 

所述接收屏位于所述电控狭缝的另一侧，用于接收所述第二激光器发出的经所述电控狭缝衍射而得到的激光衍射条纹； 

所述亮度采集模块接收来自所述接收屏的信号，并且确定所述接收屏上获得的中心衍射条纹的亮度，并根据所述中心衍射图案的亮度确定所述电控狭缝的宽度； 

所述声音还原装置根据所述电控狭缝的宽度，确定所述光电二极管阵列上接收的红外激光的位置相对于预定参考位置的位移，并根据所述位移随时间的变化来还原所述可振动物体随时间的振动，从而还原所述声音源发出的声音。 

优选地，所述信号处理装置控制电控狭缝的第二挡板的位置，使得所述电控狭缝的宽度等于或正比于所述红外激光照射在所述光电二极管阵列上的位置与红外激光照射在所述光电二极管阵列上的参考位置之间的距离。 

优选地，所述预定参考位置为所述可振动物体距离所述第一红外激光器的垂直距离最小时，所述红外激光经可振动物体反射后照射在所述光电二极管阵列上的位置。 

优选地，所述声音还原装置根据所述接收屏上的中心衍射条纹的亮度 随时间的变化确定所述电控狭缝的宽度随时间的变化。 

优选地，所述亮度采集模块基于所述电控狭缝的宽度随时间的变化确定所述红外激光照射在所述光电二极管阵列上的位置与红外激光所照射的参考位置之间的距离随时间的变化。 

优选地，所述声音还原装置基于所述红外激光照射在所述光电二极管阵列上的位置与所述预定参考位置之间的距离随时间的变化确定所述可振动物体的振动位移随时间的变化，并且基于所述可振动物体的振动位移随时间的变化还原声音源所发出的声音。 

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施例的声音检测装置的示意图； 

图2示出了采用图1所示的声音检测装置中的电控狭缝对激光进行衍射所得到的衍射条纹。 

具体实施方式

如图1所示，根据本实施例的声音检测装置包括红外激光器1、激光器2、电控狭缝4、光电二极管阵列5、信号处理装置6、接收屏7、亮度采集装置8，以及声音还原装置(图中没有示出)。