레이저 원격 음성 감지 기술

레이저 원격 음성 감지 기술
원자 램프원격 음성 감지: 감지 시스템의 구조 공개

가느다란 레이저 빔이 공중을 우아하게 가로지르며 멀리 있는 소리를 조용히 탐지합니다. 이 미래지향적인 기술적 "마법" 뒤에 숨겨진 원리는 매우 신비롭고 매혹적입니다. 오늘은 이 놀라운 기술의 베일을 벗기고 그 경이로운 구조와 원리를 탐구해 보겠습니다. 레이저 원격 음성 탐지 원리는 그림 1(a)에 나타나 있습니다. 레이저 원격 음성 탐지 시스템은 레이저 진동 측정 시스템과 비협력 진동 측정 대상물로 구성됩니다. 빛 반사 탐지 방식에 따라 탐지 시스템은 비간섭형과 간섭형으로 나뉘며, 각각의 개략도는 그림 1(b)와 (c)에 나타나 있습니다.

그림 1 (a) 레이저 원격 음성 감지 블록도; (b) 비간섭형 레이저 원격 진동 측정 시스템 개략도; (c) 간섭형 레이저 원격 진동 측정 시스템 원리도

1. 비간섭 검출 시스템 비간섭 검출은 매우 간단한 특징을 가지고 있습니다. 레이저를 목표 표면에 조사하면 반사광의 경사 운동에 의한 방위각 변조로 인해 수신단에서 광 강도 또는 스페클 이미지가 변화하고, 이를 통해 목표 표면의 미세 진동을 직접 측정할 수 있습니다. 그런 다음 이를 "직접 대 직접" 방식으로 원격 음향 신호 검출을 구현합니다. 수신단의 구조에 따라광검출기비간섭 시스템은 단일점형과 배열형으로 나눌 수 있다. 단일점 구조의 핵심은 "음향 신호 재구성"인데, 이는 반사광 방향 변화에 따른 검출기 검출광 강도 변화를 측정하여 물체 표면의 진동을 측정하는 것이다. 단일점 구조는 저비용, 간단한 구조, 높은 샘플링 속도, 검출기 광전류 피드백에 따른 실시간 음향 신호 재구성 등의 장점을 가지고 있지만, 레이저 스페클 효과로 인해 진동과 검출기 검출광 강도 사이의 선형 관계가 파괴되어 단일점 비간섭 검출 시스템의 적용이 제한된다. 배열 구조는 스페클 영상 처리 알고리즘을 통해 대상 표면의 진동을 재구성하므로, 진동 측정 시스템이 거친 표면에 대한 적응성이 뛰어나고 정확도와 감도가 높다.

2. 간섭 검출 시스템은 비간섭 검출 방식의 직관성 부족과 달리 간접적인 매력을 지니고 있습니다. 그 원리는 레이저를 대상 표면에 조사하여 광축을 따라 대상 표면이 변위되면서 후방광에 위상/주파수 변화를 발생시키는 것입니다. 간섭 기술을 이용하여 이 주파수 변화/위상 변화를 측정함으로써 원격 미세 진동을 측정합니다. 현재 발전된 간섭 검출 기술은 원리에 따라 레이저 도플러 진동 측정 기술과 레이저 자가혼합 간섭 기반 원격 음향 신호 검출 기술 두 가지로 나눌 수 있습니다. 레이저 도플러 진동 측정 기술은 레이저의 도플러 효과를 이용하여 대상 표면의 진동으로 인한 도플러 주파수 변화를 측정함으로써 음향 신호를 검출합니다. 레이저 자가혼합 간섭 기술은 원거리 대상에서 반사된 빛의 일부가 레이저 공진기에 다시 유입되어 레이저 필드의 진폭과 주파수를 변조시키는 원리를 이용하여 대상의 변위, 속도, 진동 및 거리를 측정합니다. 이 시스템의 장점은 소형 크기와 높은 감도에 있으며,저출력 레이저원격 음향 신호를 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 그림 2는 원격 음성 신호 감지를 위한 주파수 변이 레이저 자체 혼합 측정 시스템을 보여줍니다.

그림 2. 주파수 편이 레이저 자가 혼합 측정 시스템의 개략도

유용하고 효율적인 기술 수단인 레이저 "매직" 원격 음성 인식 기술은 탐지 분야뿐만 아니라 대응 탐지 분야에서도 탁월한 성능과 폭넓은 적용성을 자랑하는 레이저 도청 방지 기술입니다. 이 기술은 실내, 사무실 건물, 유리 커튼월 등에서 100미터 수준의 도청 방지 기능을 제공하며, 단일 장치로 15제곱미터 면적의 창문이 있는 회의실을 효과적으로 보호할 수 있습니다. 또한 10초 이내의 빠른 스캔 및 위치 파악 속도, 90% 이상의 높은 위치 정확도, 장기간 안정적인 작동을 위한 높은 신뢰성을 갖추고 있습니다. 레이저 도청 방지 기술은 주요 산업 사무실 등 다양한 환경에서 사용자의 음향 정보 보안을 강력하게 보장해 줍니다.