CaF2 谐振器

超高灵敏声学传感

利用超高Q值CaF2谐振器的色散响应，实现极微弱声信号的检测与语音识别。

Xing, Tong · Xing, Enbo · Jia, Tao · Li, Jianglong · Rong, Jiamin · Li, Lei · 田思聪 · Zhou, Yanru · 刘文耀 · 唐军 · 刘军

Microsystems and Nanoengineering 2023

参数信息

灵敏度

11.54 V/Pa

方向性

36.4 dB

频率响应范围

20 Hz-20 kHz

技术优势

灵敏度创纪录

利用谐振器的尺寸效应，声波调制几何形状并转化为谐振频率偏移，在10 kHz处实验测得灵敏度11.54 V/Pa，高于其他光学谐振腔声学传感器。

远距离语音重建

凭借36.4 dB的指向性和20 Hz-20 kHz的宽频响应，系统能够远距离采集并重建语音信号，并在嘈杂环境中准确识别和分离多个声音。

应用场景

• 声学传感器：用于高灵敏度声音探测，替代传统电容或压电传感器，实现微弱声信号的精准拾取。
• 微弱信号检测：探测低至9.4 µPa/Hz^1/2的微弱信号，用于无损检测和精密测量等场景。
• 语音交互：远距离采集并重建语音信号，并在嘈杂环境中分离多路声音，提升语音识别准确率。
• 睡眠监测：非接触式捕捉呼吸和鼾声等微弱声音，用于睡眠质量监测和呼吸暂停预警。