为了防止意外背景噪声的搅扰并取得高保真语音信号,语音辨认火急地需求高灵敏度、平整频率响应和高信噪比(SNR)的声学传感器。氧化石墨烯(GO)因其厚度可控、断裂强度高级长处而遭到广泛重视。但是,因为不抱负的初始应力导致的低机械灵敏度(SM)约束了 GO 资料在语音辨认范畴的功能。为了缓解以上问题,本文,北京航空航天大学 李成副教授、清华大学 吕瑞涛教授等在《Nano Res》期刊宣布名为“Ultra-high sensitivity fiber optic microphone with corrugated graphene-oxide diaphragm for voice recognition”的论文,研讨提出了具有环形波纹的GO膜片。经过皮秒激光加工的可重复使用铜模,完成了波纹 GO 膜片的制作和搬运,以此来完成了法布里-珀罗(F-P)声学传感器。
得益于波纹状GO膜片的结构优势F-P声学传感器具有高SM(43.70 nm/)、平整的频率响应(300-3500 Hz 内 -3.2 至 3.7 dB)和高 SNR(76.66 dB@1 kHz)。此外,进一步的声学丈量还证明了其他长处,包含超卓的频率检测分辨率(0.01 Hz)和高时刻稳定性(90 分钟内输出相对改变小于 6.7%)。鉴于上述长处,带有波纹 GO 膜片的 F-P 声学传感器可作为声学检测和语音辨认的高保真渠道。结合深度残差学习结构,经过练习和测验制备的F-P声学传感器记载的数据,完成了 98.4% 的高辨认准确率。
本文,提出一种依据波纹氧化石墨烯振膜的超高灵敏度光纤麦克风,因为在GO振膜中引入了波纹结构,所制成的F-P声传感器具有高的SM (43.70 nm/Pa@ 17 kHz),平整的频率响应(在300 - 3500 Hz范围内- 3.2至3.7 dB)和高信噪比(76.66 dB@1 kHz)。此外,还测验了其他特殊的声传感功能,包含高时刻稳定性(90分钟6.7%)和超卓的频率检测分辨率(0.01 Hz)。此外,经过将依据波纹氧化石墨烯隔阂的F-P声传感器与152层残差CNN模型相结合,全体辨认准确率到达98.4%,高于商用麦克风。这些依据成果得出,依据波纹氧化石墨烯隔阂的F-P声传感器在弱声传感和语音辨认方面具有使用潜力。