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光纤麦克风具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高等特点,已成为传感技术领域的一个研究热点,受到了广泛的重视和应用。相关文献很少对麦克风结构的抗扰动性做出细致的研究和分析,并提出可行的解决方案。因此,本文对光纤麦克风展开了相关的研究,提出了一种新型的光纤麦克风系统。 本文首先介绍光纤麦克风的研究意义、基本类型和国内外研究现状,然后在分析Sagnac光纤声传感器的基本光路模型、工作原理的基础上,设计了基于弹光效应和基于振膜的干涉式相位调制型光纤麦克风,其中,前者可分为单线探头和双线探头两种结构。本文通过3×3耦合器构建的干涉结构实现对两路干涉输出信号的无源相位偏置,同时建立全光纤干涉系统的扰动模型,提出用双光路平衡差动处理来消除外界扰动对输出信号的影响,并将处理后的信号与单路信号作比较,在理论上证明前者具有更高的信噪比、稳定性及降低光源衍生噪声。最后设计了具有抗扰动性的光纤麦克风硬件系统,它能通过完整的SigmaDSP音频处理系统来改善麦克风的输出特性。 经实验表明,两种光纤麦克风均能在300Hz-8kHz的范围实现单频信号和语音信号的提取和还原,获得稳定的波形及清晰的传声效果。扰动性测试证明了该麦克风系统能有效消除外部扰动对输出信号的干扰,提高系统的稳定性。