声音传感器课件

*注释*
其“对象”可以是固体、液体或气 体，而它们的状态可以是静态的，也 可以是动态(即过程)的。对象特性被 转换量化后可以通过多种方式检测。 对象的特性可以是物理性质的，也可 以是化学性质的。按照其工作原理， 它将对象特性或状态参数转换成可测 定的电学量，然后将此电信号分离出
来，送入传感器系统加以评测或标示.
那个遥远的梦想现已慢慢走 近我们的生活。
声音传感器
• 声音传感器的概述 • 声音传感器的应用 • 声音传感器的产品及性能指
标
声音传感器概述
一、传感器概念：
1、传感器定义：传感器是一种能
把物理量或化学量转变成便于利用 的电信号的器件。
—国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传 感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入 变量转换成可供测量的信号”。
手机的语音拨号功能与“芝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开门”却
有着异曲同工之妙，目前看来，基本上大多数 手机都带有该项功能。
语音拨号表面地来说就是摘机后手动 指向手机语音拨号功能，说出被叫者姓名，电 话即自动拔向被叫者。
声音传感器再起中起了至关重要的作 用。但由于现有技术的不完善所以目前还不能 做到让语音拨号随心所欲。但无论如何，随着 传感器技术的迅速发展，以上困难将逐步被解 决。
TR40RS防水型超声波传感器 7000系列超声波传感器
声音传感器的 应用
声音传感器应用
• 军事 • 医疗 • 生活 • 工业 • 领海 • 航天
声响传感器在军事上的应用
声响传感器目前已在地面传感器侦察 监视系统中广泛应用，其最大优点是分 辨力强。如果运动目标是人员，则不仅 可以直接听到声音，而且还能根据话音 察明其国籍、身份和谈话内容；如果运 动目标是车辆，则可根据声响判断车辆 种类。。如美国陆军使用的一种可悬挂 在树上的被称为“音响浮标”的装置探 测距离300~400米，接近人的听觉范围。
日本研制开发出一种声控电视机,可储存两个人的声
控指令，包括开机工作、转换频道、调换色彩以及关机等， 都可以用声音指令进行控制。
还有一种声控照明灯，内装有音频传感器.，此时钟 只要有人发出一种摩擦音1秒钟，其钟面上的照明灯就会 自动点亮8秒钟时间。这种时钟的最大优点是在黑暗的房 间里，人们可借助钟面上照明灯看清时间。
声响传感器在医疗上的应用
• 光纤麦克风具有对磁场的天然的抗干扰能 力，可以应用于核磁共振成像的通信，是 唯一在核磁共振成像扫描时可以在病人和 医生之间进行通讯的麦克风。
声响传感器在生活上的应用
• 音响入侵探测器 除了可用于门户的入口控制以
外，还可用来监控入侵者出现的区域。 其突出优点是，它可用来鉴别引起报警 的原因。此外，声音传感器在汽车防盗 及航空探测等方面都有涉及，声音传感 器的对声纳系统的改进也贡献不小。各 式各样的声控开关也大放异彩.
孩堤时代，我们总幻想着自己
能像阿里巴巴一样，喊一声“芝麻 开门”就能打开通往宝藏之门。对 于“芝麻”神奇的咒语力量，感到 非常好奇与憧憬，其实这就是用语 音开门的情景，这种能随心所欲控 制自动门的强烈欲望，几百年来已 深深铭刻入亿万天真儿童的心里。 人们渴望着有朝一日也能向童话故 事中描述的一样，说声“芝麻开门 ”或其它想说的话，便能打开自家 的门，以及社区、学校和单位的大 门。
先锋推出了一款音箱，可以说是专门给洗手间
设计的。它内置了声音传感器，但有人过来的时候 自动开始播放音乐， 离开后会自动停止。
拒绝打鼾手表装有非常敏感
的声音传感器，当寻查到微小的 鼾声时，手表就会产生震动，就 像是有人在轻轻地推您，直到鼾 声完全停止。
这台机器人“哆啦A梦”装有可以感知接触和
明暗的传感器、能预测摔倒的倾斜传感器、声音 传感器等10个以上的传感器。如果你轻轻抚摸它的 头部，它会高兴地说“你一定是有好事了！”如果你用 力敲打它的话，它就会愤怒地说出“可恶！不要！”“哆 啦A梦”可以表达丰富的感情，当你吃饭时，它就会说“肚子好 哦！”当你过生日的时候，“哆啦A梦”会给你唱生日歌，并对你 说“Happy Birthday To You”。
二、声音传感器：
1、声音传感器定义：声音传感器使用的 是与人类耳朵相似具有频率反应的电 麦克风.
2、信号的传输方式：电路把信号放大并 把信号传送给英国电讯接口。实际上 ，信号通过2条不同的线送达数据采集 器。一个信号通过低电压输入线，在 2.5V左右，另一信号通过电压输入
线，在0V左右。
这就是最 简单的声音 传感器—麦 克风的原理 图
—按照Gopel等的说法是：“传感器是包括 承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器 系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能 力的系统”。
2、传感器能量转换：
• 有源传感器能将一种能量形式直接转变 成另一种，不需要外接的能源或激励源 。
• 无源传感器不能直接转换能量形式，但 它能控制从另一输入端输入的能量或激 励能，传感器承担将某个对象或过程的 特定特性转换成数量的工作。
日本还发明了一种能够根据声音而改变显示内容的液 晶多功能数字电子手表。这种手表能识别主人发出的诸如 今天几号、某人电话号码、自己的银行账号等询问声，并 在液晶显示器上做出相应的提示。如果不是主人的声音， 显示器就置之不理。
法国研制出一种声控电话，它用声音识别器代替了号 码盘，打电话者只需对着送话器报出受话人的电话号码， 电话便可自动接通。
声音传感器在工业上的应用
声波传感器
• 用作汽车倒车防撞报警器装置，也被称为超声 波倒车雷达或倒车声纳系统，尤其适用于加长 型装载汽车、载重大货车、矿山汽车等大型车 辆。超声波传感器通常由铝合金外壳、压电陶 瓷换能器、吸声材料、引线电极所构成，具有 水平方向特性宽，而垂直方向受到限制的方向 性，原理上利用锆钛酸铅PZT压电陶瓷在电能 与机械能之间相互转换的正、逆压电效应，既 在压电陶瓷加一电信号，便产生机械振动而发 射超声波，当超声波在空气传播途中碰到障碍 物立即被反射回来，作用于它的陶瓷时，则会 有电信号输出，通过数据处理时间差测 距，计算显示车与障碍物的距离。
乐器扩音器
• 最佳的声源是音叉，但也许你想研究人类 的声音、口哨、电子键盘以及其他的乐器 。
• 可尝试比较不同的声源的波形 。也尝试用2种频率几乎相同 的声音来产生音拍的波形图。 请对声音强弱进行调整，使得 能产生最佳的波形。如果声音 太大，在波形的顶部或底部就 会产生波形“缺失”现象。把 声音传感器离声源稍远些，并 把音量调得稍低些。