一種防竊聽(tīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聲學(xué)及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防竊聽(tīng)裝置的設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種具有錄音功能的數(shù)碼產(chǎn)品層出不窮。在一些涉密場(chǎng)所，不法分子使用各種竊聽(tīng)裝置進(jìn)行竊聽(tīng)，而這些竊聽(tīng)裝置極具隱蔽性，很難防范。
[0003]正是由于這些具有錄音功能的數(shù)碼產(chǎn)品以及專用的竊聽(tīng)設(shè)備的出現(xiàn)和廣泛的應(yīng)用，企業(yè)、機(jī)關(guān)部門(mén)甚至是個(gè)人常常會(huì)遭遇到被惡意竊聽(tīng)錄音的問(wèn)題，這嚴(yán)重侵犯了人們的個(gè)人隱私以及企業(yè)、機(jī)關(guān)部門(mén)的機(jī)密。
[0004]常見(jiàn)的防竊聽(tīng)方法主要是限制攜帶竊聽(tīng)裝置，但是由于現(xiàn)在絕大多數(shù)手機(jī)等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品都具有錄音功能，同時(shí)，專用的竊聽(tīng)設(shè)備極具隱蔽性，很難被檢測(cè)到，因此這種限制攜帶竊聽(tīng)裝置的防竊聽(tīng)方法不能有效地達(dá)到防止竊聽(tīng)的效果。
[0005]為了避免和防止被竊聽(tīng)，人們還設(shè)計(jì)出利用電磁場(chǎng)來(lái)對(duì)電磁錄音進(jìn)行干擾，但是，目前大多數(shù)的錄音設(shè)備都具有良好的抗電磁干擾功能，因此這種基于電磁干擾的防竊聽(tīng)方法也不能有效地達(dá)到防止竊聽(tīng)的效果。
[0006]因此，當(dāng)前急需設(shè)計(jì)出一種具有良好的防竊聽(tīng)功能的設(shè)備，防竊聽(tīng)裝置具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的使用價(jià)值。
[0007]當(dāng)頻率分別為f\，f2的兩個(gè)波束在在非線性介質(zhì)中傳播時(shí)，由于受到介質(zhì)的非線性作用，會(huì)發(fā)生自解調(diào)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生原超聲波的和頻信號(hào)以及差頻信號(hào)。因此，將聲音信號(hào)調(diào)制到超聲載波信號(hào)上，然后通過(guò)超聲換能器發(fā)射到空氣中，根據(jù)超聲波在空氣中具有自解調(diào)效應(yīng)，可以產(chǎn)生具有方向性的可聽(tīng)聲波。人們應(yīng)用這種原理發(fā)明了聲頻定點(diǎn)傳播技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法有效地防止竊聽(tīng)的問(wèn)題，提出了一種基于聲頻定點(diǎn)傳播技術(shù)的防竊聽(tīng)裝置。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種防竊聽(tīng)裝置，包括一個(gè)信號(hào)輸入模塊、一個(gè)信號(hào)處理模塊、一個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)模塊、一個(gè)人機(jī)交互接口模塊、兩個(gè)或兩個(gè)以上功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊、兩個(gè)或兩個(gè)以上匹配電路模塊以及兩個(gè)或兩個(gè)以上超聲波換能器陣列模塊；信號(hào)輸入模塊分別與信號(hào)處理模塊和信號(hào)存儲(chǔ)模塊連接，人機(jī)交互接口模塊與信號(hào)處理模塊連接，每個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊分別與信號(hào)處理模塊連接，功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊、匹配電路模塊與超聲波換能器陣列模塊的數(shù)量相同，每個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊與超聲波換能器陣列模塊之間通過(guò)匹配電路模塊連接；超聲波換能器陣列模塊發(fā)出的超聲波信號(hào)與需要防竊聽(tīng)的聲源信號(hào)在定點(diǎn)區(qū)域內(nèi)發(fā)生自解調(diào)效應(yīng)，達(dá)到防竊聽(tīng)的效果。
[0010]優(yōu)選地，每個(gè)超聲波換能器陣列模塊由9-400個(gè)超聲波換能器通過(guò)直插或者表貼形式安裝在PCB電路板上構(gòu)成，作為不同頻率超聲波聲頻的發(fā)射裝置。
[0011]優(yōu)選地，超聲波換能器的類型為壓電式超聲波換能器、磁致伸縮式超聲波換能器或渦流式超聲波換能器。
[0012]優(yōu)選地，超聲波換能器的形狀為圓形、橢圓形或者任意多邊形，超聲波換能器陣列模塊的陣列排列形狀為圓形、橢圓形或者任意多邊形。
[0013]優(yōu)選地，信號(hào)輸入模塊包括麥克風(fēng)輸入接口和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，麥克風(fēng)輸入接口可以為一個(gè)也可以為多個(gè)，用于接收模擬音頻信號(hào)，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將麥克風(fēng)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，信號(hào)處理模塊包括控制處理核心，控制處理核心包括ARM芯片和FPGA芯片，用于對(duì)信號(hào)輸入模塊的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率、相位等變換。
[0015]優(yōu)選地，信號(hào)存儲(chǔ)模塊包括數(shù)字存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)信號(hào)輸入模塊的數(shù)字信號(hào)。
[0016]優(yōu)選地，人機(jī)交互接口模塊包括鍵盤(pán)和顯示窗口 ；鍵盤(pán)用于設(shè)置裝置的開(kāi)關(guān)和工作模式，顯示窗口用于顯示裝置的工作狀態(tài)。
[0017]優(yōu)選地，功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊包括功率晶體管，用于對(duì)信號(hào)處理模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率放大。
[0018]優(yōu)選地，匹配電路模塊包括變壓器，用于將電壓變換到超聲波換能器陣列模塊所需要的水平，并對(duì)超聲波換能器陣列模塊進(jìn)行阻抗匹配。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明創(chuàng)新性地使用聲頻定點(diǎn)傳播技術(shù)來(lái)發(fā)射錄音干擾信號(hào)，采用基于原語(yǔ)音信號(hào)的變換信號(hào)作為干擾信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了僅對(duì)需要進(jìn)行防竊聽(tīng)錄音干擾的目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生干擾作用，對(duì)其他區(qū)域不產(chǎn)生影響，減小了所需干擾信號(hào)的發(fā)射強(qiáng)度，得到較好的干擾效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的防竊聽(tīng)裝置結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的超聲波換能器陣列模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的防竊聽(tīng)裝置原理示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的兩個(gè)超聲波換能器陣列模塊的聲頻定點(diǎn)傳播示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的三個(gè)超聲波換能器陣列模塊的星型聲頻定點(diǎn)傳播示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的三個(gè)超聲波換能器陣列模塊的總線型聲頻定點(diǎn)傳播示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1 一聲源、2—竊聽(tīng)器、3—防竊聽(tīng)裝置、4一防竊聽(tīng)區(qū)域、5—超聲波換能器陣列模塊一、6—超聲波換能器陣列模塊二、7—超聲波換能器陣列模塊三、8—定點(diǎn)區(qū)域一、9一定點(diǎn)區(qū)域二。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明提供的防竊聽(tīng)裝置包括一個(gè)信號(hào)輸入模塊、一個(gè)信號(hào)處理模塊、一個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)模塊、一個(gè)人機(jī)交互接口模塊、兩個(gè)或兩個(gè)以上功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊、兩個(gè)或兩個(gè)以上匹配電路模塊以及兩個(gè)或兩個(gè)以上超聲波換能器陣列模塊；信號(hào)輸入模塊分別與信號(hào)處理模塊和信號(hào)存儲(chǔ)模塊連接，人機(jī)交互接口模塊與信號(hào)處理模塊連接，每個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊分別與信號(hào)處理模塊連接，功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊、匹配電路模塊與超聲波換能器陣列模塊的數(shù)量相同，每個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊與超聲波換能器陣列模塊之間通過(guò)匹配電路模塊連接；超聲波換能器陣列模塊發(fā)出的超聲波信號(hào)與需要防竊聽(tīng)的聲源信號(hào)在定點(diǎn)區(qū)域內(nèi)發(fā)生自解調(diào)效應(yīng)，達(dá)到防竊聽(tīng)的效果。
[0029]信號(hào)輸入模塊用于對(duì)需要進(jìn)行定向或定點(diǎn)傳輸?shù)哪M信號(hào)進(jìn)行采集輸入，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；信號(hào)處理模塊用于對(duì)信號(hào)輸入模塊的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率、相位等變換處理；信號(hào)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)信號(hào)輸入模塊的數(shù)字信號(hào)；人機(jī)交互接口模塊用于控制和顯示裝置的工作模式和工作狀態(tài)；功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊用于接收信號(hào)處理模塊的輸出信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行功率放大；匹配電路模塊用于對(duì)超聲波換能器陣列模塊進(jìn)行阻抗匹配。
[0030]在本實(shí)施例中，如圖1所不，防竊聽(tīng)裝置包括一個(gè)信號(hào)輸入模塊、一個(gè)信號(hào)處理模塊、一個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)模塊、一個(gè)人機(jī)交互接口模塊、兩個(gè)功率放大驅(qū)動(dòng)電路模塊、兩個(gè)匹配電路模塊以及兩個(gè)超聲波換能器陣列模塊。信號(hào)輸入模塊分別與信號(hào)處理模塊和信號(hào)存儲(chǔ)模塊連接，信號(hào)輸入模塊的輸出信號(hào)為信號(hào)處理模塊和信號(hào)存儲(chǔ)模塊的輸入信號(hào)；人機(jī)交互接口模塊與信號(hào)處理模塊連接；信號(hào)處理模塊分別與第一放大驅(qū)動(dòng)電路模塊和第二放大驅(qū)動(dòng)電路模塊連接，信號(hào)處理模塊的輸出信號(hào)分為兩路輸出，分別為第一放大驅(qū)動(dòng)電路模塊和第二放大驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸入信號(hào)；第一放大驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出端與第一匹配電路模塊的輸入端連接，第二放大驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出端與第二匹配電路模塊的輸入端連接；第一超聲波換能器陣列模塊與第一匹配電路模塊的輸出端連接，第二超聲波換能器陣列模塊與第二匹配電路模塊的輸出端連接。
[0031]其中，信號(hào)輸入模塊包括麥克風(fēng)輸入接口和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。與麥克風(fēng)輸入接口相對(duì)應(yīng)地，信號(hào)輸入模塊的信號(hào)輸入方式為麥克風(fēng)輸入，麥克風(fēng)的類型為電容式或動(dòng)圈式。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，麥克風(fēng)輸入接口的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。比如，在面對(duì)面交流防竊聽(tīng)場(chǎng)景中，麥克風(fēng)輸入接口的數(shù)量為一個(gè)即可；而在會(huì)議室防竊聽(tīng)場(chǎng)景中，麥克風(fēng)輸入接口的數(shù)量則為實(shí)際參會(huì)的人數(shù)。模-數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將麥克風(fēng)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)分兩路輸出，一路數(shù)字信號(hào)輸出到后級(jí)的信號(hào)處理模塊，另一路數(shù)字信號(hào)輸出到信號(hào)存儲(chǔ)模塊。
[0032]信號(hào)處理模塊包括控制處理核心，控制處理核心包括高性能的ARM芯片和FPGA芯片，比如STM32MCU或者相關(guān)的FPGA芯片，用于對(duì)信號(hào)輸入模塊的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行頻率、相位等變換處理。
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