一种适用于变电站的拾音器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种声音信号拾取装置，特别涉及一种适用于变电站的拾音器。
【背景技术】
[0002]拾音设备在拾取声音信号时，多是将声音的振动信号转换为电信号，再将经传输和处理后的电信号还原为声音的振动信号。上述拾取声音信号的方法抗电磁干扰能力差，很容易会受周围环境的影响。在变电站等强磁场环境中，由于电磁干扰的存在，拾音设备采集的声音信号很容易带入较重的杂音。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决现有技术中的变电站拾音器容易受到强磁场干扰，拾取的声音信号带有较强杂音的技术问题，提供一种可在强电磁场环境中拾取到较好的声音信号的适用于变电站的拾音器。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下:
[0005]—种适用于变电站的拾音器，包括:外壳及设置在所述外壳上的音膜；在所述外壳的内部设有触发器、激光发射器、激光接收器、增益控制器以及信号接收和处理模块；所述增益控制器受控于所述触发器；
[0006]所述触发器输出触发信号激励激光发射器，使所述激光发射器输出频率周期性线性变化的光信号；所述光信号经过音膜反射后被激光接收器接收；所述激光接收器将接收的所述光信号通过增益控制器增益后输入至信号接收和处理模块；所述信号接收和处理模块对光信号进行处理和计算，通过获取音膜的振动特性来拾音。
[0007]在上述技术方案中，所述外壳的内部形成有一个封闭腔室，所述触发器、激光发射器、激光接收器、增益控制器以及信号接收和处理模块分别设置于该封闭腔室内。
[0008]在上述技术方案中，所述外壳的材料为不透光的低反射率材料。
[0009]在上述技术方案中，所述音膜的材料为高反射率材料。
[0010]在上述技术方案中，所述信号接收和处理模块可对接收的光信号进行滤波、傅立叶变换以及振动特性计算。
[0011]在上述技术方案中，所述激光发射器为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器或者自由电子激光器。
[0012]本实用新型所采用的各部件均为现有部件，本实用新型的改进之处主要在于对于这些部件的组合。
[0013]本实用新型具有以下的有益效果:
[0014]本实用新型的适用于变电站的拾音器，通过测量音膜的振动特性进行拾音，拾音过程中没有进行电信号的转换，很好的避免了电磁干扰。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]图1为本实用新型的适用于变电站的拾音器的结构示意图。
[0017]图中的附图标记表示为:
[0018]1-外壳；2_音膜；3_触发器；4_激光发射器；5_激光接收器；6_增益控制器；7-信号接收和处理模块。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的发明思想为:
[0020]由于振动的振幅、频率、谐波分别决定了声音的响度、音调、音色，所以测量振动信号即为测量声音信号，音膜振动特性的测量过程即为拾音过程。本实用新型的适用于变电站的拾音器，通过测量音膜的振动特性进行拾音，拾音过程中没有进行电信号的转换，很好的避免了电磁干扰。
[0021]下面结合附图对本实用新型做以详细说明。
[0022]如图1所示的一种适用于变电站的拾音器，包括:外壳I及设置在所述外壳I上的音膜2 ;所述外壳I的内部形成有一个封闭腔室，在所述封闭腔室的内部设有触发器3、激光发射器4、激光接收器5、增益控制器6以及信号接收和处理模块7。所述外壳I的材料为不透光的低反射率材料；所述音膜2的材料为高反射率材料。所述增益控制器6受控于所述触发器3。所述信号接收和处理模块7可对接收的光信号进行滤波、傅立叶变换以及振动特性计算。所述激光发射器4为固体激光器，在其他的【具体实施方式】中也可以为气体激光器、液体激光器、半导体激光器或者自由电子激光器，这里不再赘述。
[0023]本实用新型的适用于变电站的拾音器的具体工作过程为:触发器3输出触发信号激励激光发射器4，使所述激光发射器4输出频率周期性线性变化的光信号；所述光信号经过音膜2反射后被激光接收器5接收；所述激光接收器5将接收的所述光信号通过增益控制器6增益后输入至信号接收和处理模块7 ;所述信号接收和处理模块7对光信号进行处理和计算，通过获取音膜2的振动特性来拾音。
[0024]具体的说:
[0025]触发器3输出频率周期性线性变化的信号用以触发激光发射器4，如触发器3输出的触发信号为
[0026]Y (t) = Kcos ( ω + Δ f.t) t......(I)
[0027]其中为Y(t)信号强度，K为线性度信号的斜率，ω为周期信号的初始频率，AfS频率变化的速率，t为周期信号的时间，其取值范围确定一个信号的周期。
[0028]由触发器3控制的激光发射器4发射的激光信号，波形的形式与触发信号一致，为
[0029]Y1(O=D1M1-Ya)]……(2)
[0030]其中Y1 (t)为激光信号的光强，D1为周期性光强波形的幅值，M 触发器3输出的触发信号的激励强度。
[0031]当激光经音膜2反射后被激光接收器5接收，其接收到的信号为
[0032]Y2 (t+ Δ t) = β Y1 (t+ Δ t)......(3)
[0033]其中Y2(t+At)为接收到的信号强度，β为音膜2的反射率。
[0034]增益控制器6受触发器3的触发信号激励输出增益信号，且该激励信号与激光发射器4收到的激励信号同步，则增益控制器6输出的信号为
[0035]Y3 (t) = D2 [I+M2.Y ⑴]......(4)
[0036]其中Y3(t)为增益信号的光强，D2为增益信号幅值，M2S触发器3输出的触发信号的激励强度。
[0037]信号接收和处理模块7接收到的信号为反射信号与增益信号的乘积，即为
[0038]Y4 (t) = Y3 (t).Y2 (t+ Δ t)......(5)
[0039]对(5)式展开即可得到包含各种特征信息的信号原形
[0040]Y4 (t) = D2 [I+M2.Kcos (ω + Δ f.t) t].β D1 {I+M1.Kcos [ ω + Δ f.(t+ At)].t}[0041 ] = β D1D2+ β D1D2M1K cos [ ω + Δ f.(t+ At)].t+ β D1D2M2.Kcos (ω + Δ f.t) t+1/2 β D1D2M1M2K2Cos (2 ω +2 Δ ft).t+1/2 β D1D2M1M2K2Cos (AfAt).t
[0042]对￥4(0信号进行滤波处理，去除频率高于ω的高频信号，因为Af At远小于ω，可通过滤波电路的信号
[0043]Y5 (t) = β DA+1/2 β D1D2M1M2K2Cos (AfAt).t......(6)
[0044]由(6)式知，该函数为一个关于时间的函数，其他参数均为定值，即通过(6)式可算出时间At，At为激光从发射到接收所经历的时间。
[0045]根据公式D = l/2CAt，其中D为音膜2的振动幅度，C为激光在空气中的传播速度；
[0046]对(6)式进行傅立叶变换等数学变化，即可得到其频率谱等参数，从而得到音膜振动特性，获取声音信息。
[0047]这些计算过程是本领域技术人员基于现有理论可以理解并实现的。
[0048]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种适用于变电站的拾音器，其特征在于，包括:外壳(I)及设置在所述外壳(I)上的音膜(2);在所述外壳(I)的内部设有触发器(3)、激光发射器(4)、激光接收器(5)、增益控制器￠)以及信号接收和处理模块(7);所述增益控制器(6)受控于所述触发器(3)，所述触发器(3)输出触发信号激励所述激光发射器(4)，使所述激光发射器(4)输出频率周期性线性变化的光信号；所述光信号经过所述音膜(2)反射后被激光接收器(5)接收；所述激光接收器(5)将接收的所述光信号通过增益控制器(6)增益后输入至所述信号接收和处理模块(7);所述信号接收和处理模块(7)对光信号进行处理和计算，通过获取所述音膜(2)的振动特性来拾音。2.根据权利要求1所述的适用于变电站的拾音器，其特征在于，所述外壳(I)的内部形成有一个封闭腔室，所述触发器(3)、激光发射器(4)、激光接收器(5)、增益控制器(6)以及信号接收和处理模块(7)分别设置于该封闭腔室内。3.根据权利要求1所述的适用于变电站的拾音器，其特征在于，所述外壳(I)的材料为不透光的低反射率材料。4.根据权利要求1所述的适用于变电站的拾音器，其特征在于，所述音膜(2)的材料为高反射率材料。5.根据权利要求1所述的适用于变电站的拾音器，其特征在于，所述信号接收和处理模块(7)可对接收的光信号进行滤波、傅立叶变换以及振动特性计算。6.根据权利要求1-5任意一项所述的适用于变电站的拾音器，其特征在于，所述激光发射器(4)为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器或者自由电子激光器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于变电站的拾音器，包括：外壳及设置在所述外壳上的音膜；在所述外壳的内部设有触发器、激光发射器、激光接收器、增益控制器以及信号接收和处理模块；所述增益控制器受控于所述触发器。本实用新型的适用于变电站的拾音器，通过测量音膜的振动特性进行拾音，拾音过程中没有进行电信号的转换，很好的避免了电磁干扰。
【IPC分类】H04R9/02
【公开号】CN204906695
【申请号】CN201520569978
【发明人】王启银, 郭鹏飞, 王化峰
【申请人】国网山西省电力公司大同供电公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月31日