激光监听实验用装置及激光监听实验用教具的制作方法

本实用新型涉及物理实验教具技术领域，尤其是涉及一种激光监听实验用装置及激光监听实验用教具。

背景技术：

监听的形式多种多样，从最初的把线圈接在某通讯线路上进行监听，直到现在全球的无线手机监听系统，经历了漫长的阶段，现在监听技术的使用已经相当普遍了。例如在战争中，为了得知敌方相互之间联络内容，把电线接在敌人通话线路上进行窃听，以掌握主动权。在破案过程中，公安人员为了掌握破案线索，把微型无线话筒放在犯罪嫌疑人经常出没的地方，监听他们谈话内容，掌握确凿的证据。监听要求相当隐蔽，不易被发现，所以需要有各种巧妙的方法与技术。

如今，我们可以采用激光技术进行监听。若要听到周围戒备森严人不可能接近的房间里讲话声，可以用一束看不见的红外激光打到该房间的玻璃窗上，由于讲话声引起玻璃窗的微小振动，因而反射的激光光点的位置发生变化，然后用光电池接收反射的激光信号并转换成电信号，再经过放大器放大并去除噪声，通过扬声器还原成声音。

尽管在通信科技高速发展的今天，这种监听器不再作为一种先进的装置，但我们通过对该装置的模仿式的制作，可以更深刻的理解激光可作信息的载体这一功能。目前还没有此种类型的教学教具。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种激光监听实验用装置及激光监听实验用教具，以缓解了现有的激光监听实验没有对应的实验教具的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种激光监听实验用装置，包括：激光器、激光反射板、密封箱体、音频播放器和激光接收器，所述音频播放器位于所述密封箱体内，所述密封箱体用于防止所述音频播放器发出的声音传到所述密封箱体外；所述密封箱体的正面侧壁的材质为玻璃，所述激光反射板用于固定在所述密封箱体的正面上；

激光接收器包括光电池、信号放大电路和扬声器，所述信号放大电路和扬声器连接；

还包括固定座和测距仪，所述固定座用于固定激光器；

所述固定座包括底座和固定杆，所述固定杆的上端用于支撑固定所述激光器，所述测距仪套接在所述固定杆上，以使所述测距仪的朝向能够改变。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述音频播放器包括控制电路、开关按钮和音量调节旋钮，所述控制电路分别与开关按钮和音量调节旋钮连接，所述开关按钮和音量调节旋钮位于所述密封箱体的外侧壁上。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述密封箱体包括箱体和门体，所述门体与所述箱体铰接，所述箱体的内壁上铺设有隔音棉片，所述箱体的开口边沿的端面上设置有第一隔音棉条，所述门体的内侧壁上设置有第二隔音棉条，以使所述门体关闭时，所述第一隔音棉条和所述第二隔音棉条紧贴。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述激光反射板的数量为多个，多个所述激光反射板分别为镜子、金属板、木板、塑料板。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述密封箱体包括插槽结构，所述插槽结构粘贴在所述密封箱体的正面侧壁上，所述插槽结构用于容插所述激光反射板。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述激光器的数量为多个，多个所述激光器的频率不同。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述测距仪为激光测距仪，所述测距仪上设置有显示屏，所述显示屏用于显示测出的距离值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述底座内设置有配重块，用于增加所述底座的重量；

所述固定杆的上端面上设置有插接凸起；所述激光器包括壳体，所述壳体上设置有与所述插接凸起对应的插孔，所述壳体上设置有锁紧螺丝，所述锁紧螺丝与所述壳体螺纹连接，且所述锁紧螺丝的运动方向垂直于所述插孔的长度方向，以使所述锁紧螺丝旋紧后，所述锁紧螺丝顶住所述插接凸起。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述激光器包括光强调节旋钮，所述光强调节旋钮用于调节所述激光器发出的激光的光强度。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种激光监听实验用教具，包括手电和上述的激光监听实验用装置。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置，包括：激光器、激光反射板、密封箱体、音频播放器和激光接收器，所述音频播放器位于所述密封箱体内，所述密封箱体用于防止所述音频播放器发出的声音传到所述密封箱体外；所述密封箱体的正面侧壁的材质为玻璃，所述激光反射板用于固定在所述密封箱体的正面上；激光接收器包括光电池、信号放大电路和扬声器，所述信号放大电路和扬声器连接。音频播放器播音时，密封箱体上的玻璃振动，使激光反射光的光斑发生振动，照射在光电池上的位置发生变化。由于激光反射板的振动，使反射光带有了音频播放器中声波的信息。调节光电池的位置，使光斑振动时照射在光电池上的光点面积发生相应改变，从而引起光电池输出电压的变化，再把这个电压变化经放大器放大，转入扬声器，就能听见声音。激光监听实验用装置还包括固定座和测距仪，所述固定座用于固定激光器；所述固定座包括底座和固定杆，所述固定杆的上端用于支撑固定所述激光器，所述测距仪套接在所述固定杆上，以使所述测距仪的朝向能够改变。在进行激光监听实验时，需要改变激光器距离激光反射板的距离以及照射在激光反射板的激光的入射角，来让学生探索二者对采集到的声音信息质量的影响。通过测距仪可以测量出激光器到激光反射板的横向距离及纵向距离，从而可以得到激光器距离激光反射板的直线距离，以及激光的入射角。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种激光监听实验用教具，包括手电和上述的激光监听实验用装置。激光监听实验用装置包括：激光器、激光反射板、密封箱体、音频播放器和激光接收器，所述音频播放器位于所述密封箱体内，所述密封箱体用于防止所述音频播放器发出的声音传到所述密封箱体外；所述密封箱体的正面侧壁的材质为玻璃，所述激光反射板用于固定在所述密封箱体的正面上；激光接收器包括光电池、信号放大电路和扬声器，所述信号放大电路和扬声器连接。音频播放器播音时，密封箱体上的玻璃振动，使激光反射光的光斑发生振动，照射在光电池上的位置发生变化。由于激光反射板的振动，使反射光带有了音频播放器中声波的信息。调节光电池的位置，使光斑振动时照射在光电池上的光点面积发生相应改变，从而引起光电池输出电压的变化，再把这个电压变化经放大器放大，转入扬声器，就能听见声音。激光监听实验用装置还包括固定座和测距仪，所述固定座用于固定激光器；所述固定座包括底座和固定杆，所述固定杆的上端用于支撑固定所述激光器，所述测距仪套接在所述固定杆上，以使所述测距仪的朝向能够改变。在进行激光监听实验时，需要改变激光器距离激光反射板的距离以及照射在激光反射板的激光的入射角，来让学生探索二者对采集到的声音信息质量的影响。通过测距仪可以测量出激光器到激光反射板的横向距离及纵向距离，从而可以得到激光器距离激光反射板的直线距离，以及激光的入射角。激光监听实验用教具还包括手电筒，通过改变光源的种类，使用手电筒照射激光反射板，使学生探索影响采集到的声音信息质量的因素。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置的固定座的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置的密封箱体的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置的激光器的示意图。

图标：100-激光器；110-插孔；120-锁紧螺丝；200-激光反射板；300-密封箱体；310-开关按钮；320-音量调节旋钮；400-音频播放器；510-光电池；520-信号放大电路；530-扬声器；610-底座；620-固定杆；630-测距仪。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

光电传感器是依光电效应原理制作而成的，所谓光电效应是指物质(主要是金属)在光的照射下释放电子的现象。这是1887年赫兹首先发现的，1905年爱因斯坦引入光子概念后才得到圆满的说明。以后人们又发现固体材料内的载流子在光线的照射下会产生电导率的变化(光电导)或产生电动势(光致电压)，这些由光产生的电效应一般统称为光电效应。本实验的硅光电池510即是利用了光电效应的原理。

如图1-图4所示，本实用新型实施例提供的激光监听实验用装置，包括：激光器100、激光反射板200、密封箱体300、音频播放器400和激光接收器，所述音频播放器400位于所述密封箱体300内，所述密封箱体300用于防止所述音频播放器400发出的声音传到所述密封箱体300外；所述密封箱体300的正面侧壁的材质为玻璃，所述激光反射板200用于固定在所述密封箱体300的正面上；激光接收器包括光电池510、信号放大电路520和扬声器530，所述信号放大电路520和扬声器530连接。音频播放器400播音时，密封箱体300上的玻璃振动，使激光反射光的光斑发生振动，照射在光电池510上的位置发生变化。由于激光反射板200的振动，使反射光带有了音频播放器400中声波的信息。调节光电池510的位置，使光斑振动时照射在光电池510上的光点面积发生相应改变，从而引起光电池510输出电压的变化，再把这个电压变化经放大器放大，转入扬声器530，就能听见声音。激光监听实验用装置还包括固定座和测距仪630，所述固定座用于固定激光器100；所述固定座包括底座610和固定杆620，所述固定杆620的上端用于支撑固定所述激光器100，所述测距仪630套接在所述固定杆620上，以使所述测距仪630的朝向能够改变。在进行激光监听实验时，需要改变激光器100距离激光反射板200的距离以及照射在激光反射板200的激光的入射角，来让学生探索二者对采集到的声音信息质量的影响。通过测距仪630可以测量出激光器100到激光反射板200的横向距离及纵向距离，从而可以得到激光器100距离激光反射板200的直线距离，以及激光的入射角。

在实验前，可以将书本挡在测距仪630的右侧及前侧，书本与激光反射板200在横向和纵向上在一条直线上，通过测距仪630朝横向及纵向进行测距。

音频播放器400包括控制电路、开关按钮310和音量调节旋钮320，所述控制电路分别与开关按钮310和音量调节旋钮320连接，所述开关按钮310和音量调节旋钮320位于所述密封箱体300的外侧壁上。音频播放器400放置在密封箱体300内，为了避免经常性的开启密封箱体300，造成密封箱体300密封性能下降，音频播放器400的控制按钮设置在密封箱体300外。在实验过程中，可以通过密封箱体300外侧开关按钮310开启其内部的音频播放器400，并通过音量调节旋钮320调节声音的强度。

密封箱体300包括箱体和门体，所述门体与所述箱体铰接，所述箱体的内壁上铺设有隔音棉片，所述箱体的开口边沿的端面上设置有第一隔音棉条，所述门体的内侧壁上设置有第二隔音棉条，以使所述门体关闭时，所述第一隔音棉条和所述第二隔音棉条紧贴。将音频播放器400放置在密封箱体300内，将密封箱体300的门体盖紧，增加箱体的密封性。

激光反射板200的数量为多个，多个所述激光反射板200分别为镜子、金属板、木板、塑料板。通过改变激光反射板200的种类，让学生探索激光反射板200对采集到的声音信息质量的影响。

为了方便激光反射板200的更换，密封箱体300包括插槽结构，所述插槽结构粘贴在所述密封箱体300的正面侧壁上，所述插槽结构用于容插所述激光反射板200。在实验时，可以先将镜子插在插槽内，进行收音操作，然后可以将镜子拔出，将金属板插在插槽结构，再次进行收音操作，如此重复。

激光器100的数量为多个，多个所述激光器100的频率不同，通过改变激光器100的种类，让学生探索激光器100的频率对采集到的声音信息质量的影响。

测距仪630为激光测距仪630，所述测距仪630上设置有显示屏，所述显示屏用于显示测出的距离值，方便对数据进行采集。

为了增加激光器100的稳定性，底座610内设置有配重块，用于增加所述底座610的重量。固定杆620的上端面上设置有插接凸起；所述激光器100包括壳体，所述壳体上设置有与所述插接凸起对应的插孔110，所述壳体上设置有锁紧螺丝120，所述锁紧螺丝120与所述壳体螺纹连接，且所述锁紧螺丝120的运动方向垂直于所述插孔110的长度方向，以使所述锁紧螺丝120旋紧后，所述锁紧螺丝120顶住所述插接凸起。

激光器100包括光强调节旋钮，所述光强调节旋钮用于调节所述激光器100发出的激光的光强度。通过调节激光的强度，让学生探索激光器100的光强对采集到的声音信息质量的影响。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。