分布式光纤声波传感（DAS）实测：用6公里光纤“听”音乐，感知世界

近日，我司完成了一次分布式光纤声波传感（Distributed Acoustic Sensing, DAS）系统的实地测试。测试过程中，我们利用一根长度为6公里的通信光纤，在光纤一端播放音乐，在另一端通过DAS系统成功捕捉并还原出了清晰的音频信号。整个过程不仅展现了DAS系统在远距离声波感知方面的高灵敏度和高保真性能，也充分验证了系统设计在抗噪声能力和空间分辨率方面的先进性。

DAS技术简介：让光纤变成“耳朵”

DAS技术是一种利用光纤作为传感介质，实时感知外界振动、声音和应力变化的前沿技术。它通过在光纤中注入激光并分析反射的背向散射信号（通常为瑞利散射），实现沿光纤分布式地感知外界干扰，从而实现**“一根光纤、千点监听”**的功能。

与传统的声波传感器不同，DAS无需在感知区域布设大量节点式传感器，仅依赖光纤本身即可覆盖数公里甚至数十公里的感知范围，极大降低了部署成本与维护难度。

实验设置：6公里通信光纤+专业音频源

本次测试场景模拟了一种典型的远程声源感知应用。我们将一段6公里的通信光纤铺设于地面环境中，在光纤一端放置了一套小型音响设备播放高保真音乐，音频频率范围覆盖人耳可听范围（20Hz~20kHz）。

在光纤另一端，我们部署了自主研发的KLinx-DAS-U6942-250M分布式光纤声波传感系统，该系统具备如下关键性能参数：

✅ 4通道同步采集，每通道250MSPS高速采样率

✅  16bit高精度ADC模数转换

✅ 搭载500MSPS 14bit DAC，可用于信号还原与可视化分析

✅ 高速数据接口：PCIe 3.0 x8

✅ 系统级相干衰弱与偏振衰弱噪声抑制算法

✅ 空间分辨率优于5米

测试结果：声音清晰，波形“友好”

音乐播放开启后，DAS系统端立即捕捉到了对应的振动信号。在我们设计的DAS可视化界面中，波形图随着音乐节奏灵动起伏，视觉上如同“跳动的音符”。同时，通过系统内置的信号重建算法，我们将光纤响应波形还原成了可听的音频。

听感非常接近源音，清晰且无明显失真，即使在6公里的光纤末端，也能准确还原播放内容。

不仅如此，我们观察到信号波形的“纹理”十分柔顺且连续，显示出系统在时域响应上的稳定性；背景噪声极低，说明系统的动态范围与抗干扰能力表现优异。

应用前景：从音乐到地震监测

虽然此次测试以播放音乐为示范场景，但其背后验证的是DAS系统对于远距离微弱声振信号的高敏感性和还原能力。这种特性在多个高价值场景中有广泛应用前景：

• 安防与周界入侵检测：通过DAS系统可实时识别脚步声、车辆行驶声等异常行为。
• 油气管线监测：检测非法开挖、泄漏和冲击等事件。
• 铁路与桥梁健康监测：感知结构振动状态，实现预测性维护。
• 地震与地质活动预警：实现区域内大范围的地震波捕捉与时序分析。
• 军事监听与边防侦测：感知远距离目标的运动轨迹与声纹特征。