Fiber-optic acoustic sensing
A4 Sensors разрабатывает точечные волоконные акустические элементы, объединённые общей оптической линией. Звуковая волна воздействует на мембрану, измерительный модуль опрашивает линию, а программное обеспечение выделяет сигнал каждого микрофона.
Разработка предназначена для инженерных акустических измерений и работает как часть волоконно-оптической системы с централизованным опросом и обработкой сигналов.
Волоконная акустика
Волоконно-оптический микрофон преобразует воздействие звуковой волны на акусточувствительную мембрану в изменение оптического сигнала. В описанной конструкции волокно намотано на мембрану, а слабо отражающие брэгговские решётки разделяют измерительные участки.
Последовательность таких элементов подключается к общей волоконной линии. DAS-модуль опрашивает её, а программный слой извлекает акустический сигнал каждого микрофона для дальнейшей поканальной и спектральной обработки.
Акустическое давление воздействует на мембрану и изменяет параметры оптического сигнала в измерительном участке.
Несколько волоконных микрофонов объединяются одной оптической линией и подключаются к измерительному модулю.
ПО выделяет каналы отдельных чувствительных элементов и формирует данные для временного и спектрального анализа.
Сравнение технологий
Архитектура A4Sensors рассчитана на инженерные акустические измерения: несколько волоконных чувствительных элементов работают в общей оптоволоконной линии и обрабатываются централизованно.
A4Sensors / измерительная система
Чувствительный элемент формирует оптический отклик, работает в общей линии и опрашивается специализированным измерительным модулем.
Традиционные аудиосистемы
Преобразует звук в электрический аудиосигнал и используется как отдельный канал записи, связи или звукоусиления.
Архитектура системы
Общая оптическая линия связывает чувствительные элементы с измерительным модулем и программным обеспечением.
Звуковое давление вызывает механический отклик мембраны чувствительного элемента.
Волоконная конструкция преобразует движение мембраны в измеряемое изменение оптического отклика.
Когерентный DAS-модуль регистрирует сигнал измерительных участков вдоль общей линии.
Программное обеспечение извлекает сигнал каждого микрофона и выполняет временной и спектральный анализ.
Экспериментальная проверка
A4Sensors разработала конструкцию и собрала опытный образец волоконно-оптического микрофона. В эксперименте с тремя микрофонами получены фазовая карта и спектрограммы акустического сигнала.
Направления применения
Текущее направление A4Sensors находится на стадии разработки и экспериментальной проверки. Архитектура рассчитана на задачи, где важны удалённый опрос нескольких чувствительных элементов и централизованная обработка.
Несколько точечных чувствительных элементов образуют общую линию с раздельным извлечением акустических каналов.
Одно из рассматриваемых гражданских применений — регистрация и анализ акустических сигналов промышленного оборудования.
Опытный образец и программный контур позволяют проводить эксперименты с геометрией чувствительного элемента и алгоритмами обработки.
Коротко о разработке
Обычный микрофон формирует электрический аудиосигнал как отдельное устройство. В разработке A4Sensors акустическое воздействие изменяет оптический сигнал, а чувствительный элемент работает в общей волоконной измерительной линии.
В описанной архитектуре чувствительные элементы подключаются к общей оптической линии без локального электрического питания каждого микрофона.
Измерительный модуль опрашивает линию, а программное обеспечение выделяет и обрабатывает акустический сигнал каждого измерительного участка.
Разработка предназначена для инженерных акустических измерений, экспериментальных исследований и задач с несколькими чувствительными элементами на общей оптоволоконной линии.
Связаться с A4 Sensors
