technologie de détection vocale à distance par laser

technologie de détection vocale à distance par laser
LaserDétection vocale à distance : révélation de la structure du système de détection

Un fin faisceau laser danse avec grâce dans l'air, à la recherche silencieuse de sons lointains. Le principe de cette technologie futuriste, aussi ésotérique que fascinante, est à la fois complexe et captivant. Levons le voile sur cette technologie étonnante et explorons sa structure et ses principes. Le principe de la détection vocale à distance par laser est illustré sur la figure 1(a). Le système de détection vocale à distance par laser est composé d'un système de mesure des vibrations laser et d'une cible de mesure des vibrations non coopérative. Selon le mode de détection du faisceau lumineux réfléchi, le système se divise en deux catégories : non interférent et interférent. Leurs schémas respectifs sont présentés sur les figures 1(b) et (c).

Figure 1 : (a) Schéma fonctionnel de la détection vocale à distance par laser ; (b) Schéma de principe d’un système de mesure des vibrations à distance par laser non interférométrique ; (c) Schéma de principe d’un système de mesure des vibrations à distance par laser interférométrique

I. Système de détection sans interférence. La détection sans interférence est un système très simple qui utilise l'irradiation laser de la surface cible. Le mouvement oblique de la lumière réfléchie, modulé en azimut, entraîne des variations d'intensité lumineuse ou d'image de speckle à la réception, permettant ainsi de mesurer directement les micro-vibrations de la surface cible et de réaliser une détection acoustique à distance. Selon la structure du récepteurphotodétecteurLe système de détection sans interférence peut être de type ponctuel ou matriciel. Le principe du système ponctuel repose sur la « reconstruction du signal acoustique » : la vibration de surface de l'objet est mesurée en déduisant la variation d'intensité lumineuse du détecteur, elle-même induite par la modification de l'orientation du faisceau réfléchi. Ce système présente l'avantage d'un faible coût, d'une structure simple, d'une fréquence d'échantillonnage élevée et d'une reconstruction en temps réel du signal acoustique grâce au retour d'information du photocourant du détecteur. Cependant, l'effet de speckle laser perturbe la relation linéaire entre la vibration et l'intensité lumineuse du détecteur, ce qui limite son application. Le système matriciel, quant à lui, reconstruit la vibration de surface de la cible grâce à un algorithme de traitement d'image du speckle. Il offre ainsi au système de mesure des vibrations une grande adaptabilité aux surfaces rugueuses, ainsi qu'une précision et une sensibilité accrues.

II. Le système de détection par interférence se distingue du système de détection sans interférence par sa méthode plus indirecte. Son principe repose sur l'irradiation laser de la surface de la cible. Le déplacement de cette surface le long de l'axe optique induit une variation de phase/fréquence du faisceau réfléchi. La technologie d'interférence permet de mesurer ce décalage de fréquence/phase et ainsi de réaliser la mesure à distance des micro-vibrations. Actuellement, les technologies de détection interférométrique les plus avancées se divisent en deux catégories principales : la méthode de mesure des vibrations par effet Doppler laser et la méthode d'interférométrie par auto-mélange laser, basée sur la détection de signaux acoustiques à distance. La méthode de mesure des vibrations par effet Doppler laser exploite l'effet Doppler du laser pour détecter le signal sonore en mesurant le décalage de fréquence Doppler causé par la vibration de la surface de la cible. La technologie d'interférométrie par auto-mélange laser mesure le déplacement, la vitesse, la vibration et la distance de la cible en faisant réinjecter une partie de la lumière réfléchie par la cible dans le résonateur laser, ce qui module l'amplitude et la fréquence du champ laser. Ses avantages résident dans la petite taille et la haute sensibilité du système de mesure des vibrations, etlaser de faible puissanceCe système peut être utilisé pour détecter un signal sonore distant. La figure 2 illustre un système de mesure par auto-mélange laser à décalage de fréquence pour la détection d'un signal vocal distant.

FIG. 2 Schéma du système de mesure par auto-mélange laser à décalage de fréquence

La technologie d'interception laser, outil technique performant et efficace, permet une lecture vocale à distance performante, tant en détection qu'en contre-détection. Elle offre une portée d'interception jusqu'à 100 mètres dans les immeubles de bureaux et autres espaces intérieurs aux façades vitrées. Un seul dispositif suffit à protéger efficacement une salle de conférence de 15 mètres carrés. Outre sa rapidité de réponse (moins de 10 secondes), son taux de reconnaissance supérieur à 90 % et sa grande fiabilité, cette technologie garantit une sécurité optimale des informations acoustiques dans les bureaux et autres environnements critiques.