声音传感器ppt课件
声音传感器
• FOM 基于独特的光纤传感器技术，一个光束通过光纤被 传送到硅膜上,声音信号引起薄膜振动改变被反射的光 的特征,然后被转换为电信号.光纤麦克风主要的性能叁 数有:频率、信噪比(SNR)、灵敏度等。FOM MON2可传送 非常高声音质量，它具有低于1个赫兹和高达10,000 赫 兹的频率响应范围。而且FOM具很高的信噪比和小于1% 总谐波失真（THD）的频率带宽。所有的这些特征和FOM 的对振动的低敏感要求相结合产生真实的源声再现。 FOM MON2 可在户外与户内操作，应用在特殊的温度和 更高的频率范围条件下。它也能组成传感器阵列去应用， 如声音定位等.FOM MON2 被设计在需弯曲的完全范围的 应用中,包括:在复杂的环境监听 (例如带电情况，油和 气体位置探测，爆炸或高的射频)，RFI 测试中心和 EMI 中心。
377A01 1/4英寸 自由场 4 m V/Pa 4—80k Hz 166 dB 30 dB (A)
377A02 1/2英寸 自由场 50 m V/Pa 3.15—20k Hz 148 dB 14.5 dB (A)
机器人编程实例ppt--声音传感器
试试看同时使用按键和声音传感器？
模拟插线
实际插线
设置声音传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器和按键的模式
分别编写程序
声音传感器模块 ------- 检测外界声音变化
前端有一个麦克风，收集声音的作用。
缺点：不能对噪音 的强度进行测量。
声音是由振动产生的
声音大小（音量）是由振幅决定，振幅越大音量就越 大。单位是分贝（dB）。
声音的频率是赫兹（HZ），就是声波每秒中震动的次 数.频率高声音尖,频率低声音闷。
声音传感器和超声波传感器有什么区别？
答：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。
工作原理：传感器内置一个对声音敏感电容
式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导 致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这 一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据 采集器接受，并传送给计算机。
话筒内部结构
• 声音传感器模块在声音强度达不到设定值 时，为高电平（1），当外界声音强度超过 设定值时，输出低电平（0）。
怎样用声音传感器控制LED灯？
模拟插线
先连接一个LED灯一个电阻
再连接声音传感器
• S-------数字端口 • V-------高电平 • G-------接地
首先设置声音传感器的模式为“输入”
再设置一个变量用来检测声音传感器的电压
设置条件选项，如果声音传感器有信号，led 灯点亮5秒，如果没信号，关闭。
声音传感器
简单介绍：声强探头〈br〉 该探头距离可调、耐用,完 全满足1类IEC1043声强探 头标准的要求.两个成对的 传声器由专门设计的等压 系统组成,保证确定的低频 下限和超精密相位匹配.
型号
传声器尺寸 增益 频响 电子噪声(20-20kHz) 电子噪声(A计权) TEDS选项 工作温度范围
426B03(预极化)
170 dB 34 dB (A) -40-+150℃ 0 V (预极 化)
直径(带防护网)
高度 (带防护网) 重量 前置放大器接头
6.9 mm
10.5 mm 2 gm 5.7mm60UNS
13.2 mm
16.2 mm 7 gm 11.7mm60UNS
13.2 mm
17.3 mm 9 gm 11.7mm60UNS
激励电压
恒流电源 电容 输入阻抗 输出阻抗 输出电压(最大±V pK) 外壳材料 前置放大器直径 高度 重量
20—32 VDC
2—20 mA 0.2 pF 2×1010 ohms 8
双电源±10—18 V 单电源20—150 V
N/A 0.5 pF 1010 ohms ＜50 ohms 28 V pp 不锈钢
制造商 Vernier Software & Technology 13979 S.W. Millikan Way Beaverton, Oregon 97005-2886 USA
技术指标
频率范围：大约20 Hz到16,000 Hz，但请注意：数据采集范围 的最大值受到数据采集器的频 率范围的影响。对于LabPro来 说，最大为5,000 Hz。 电源： 7.5 mA @ 5 VDC 此传感器已配备支持自动识别 的电路。当使用LabPro时，数 据采集软件会自动识别传感器， 然后用预设的参数来设置传感 器进行实验。这样能简化实验 的多个设置步骤。当LabPro进 行脱机操作时，就必须具有快 速设置功能 (Quick Setup)功能。
声音传感器优秀课件
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
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”。
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.
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。
声音传感器PPT课件
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这就是最 简单的声音 传感器—麦 克风的原理 图
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TR40RS防水型超声波传感器 7000系列超声波传感器
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声音传感器的 应用
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声音传感器应用
• 军事 • 医疗 • 生活 • 工业 • 领海 • 航天
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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手机的语音拨号功能与“芝麻开门”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。
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。
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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。
声音传感器
输出部分按照控制部分的要 求，打开/关闭路灯
小活动
同学们放学回去后，仔细留意下生活流程。 在我们爸爸妈妈小的时候，我们国家的科技还不发达，很多路灯 都采用手动控制，控制过程如下图所示：
近些年来，我们国家的科技水平发展很快，很多路灯的开关都 是自动控制的，控制过程如下：
天黑/亮了
3.控制的流程
输入部分将信息转换成电信号
控制部分对电信号进行检验，并根据 检验结果发出打开/关闭路灯的命令
第一单元 控制与传感器 第4课 声音传感器
一、声音的魔力
它们是如何听到声音的呢？
声控灯
音乐喷泉
报警器
报警器、音乐喷泉、声控灯之所以能听到声音，是因 为它们都有只神奇的“耳朵”——声音传感器
二、仿真“耳朵”——声音传感器
下面我们要学习一种新型“耳朵”——声 音传感器，并和我们自己的耳朵做比较 吧。
2、手动控制和自动控制
（1).手动控制 当你在拧水龙头放水时， 你就是在对水龙头进行手 动控制。例如：用手打开 电风扇、骑自行车、开汽 车等。
2、手动控制和自动控制
(2).自动控制 生活中常见的自动感应门 和自动感应水龙头等可以 根椐外界条件的变化自动 作出反应，它们就是采用 了自动控制。
3.控制的流程
1、声音传感器的“模样”
2、声音传感器的功能
主要功能： 感知声音，并把声音转换成电信号
声音传感器把电信号送到哪里去呢？
声音转换为电信号后，声音传感器还要负 责把它送到“总司令部”——控制部分
三、揭开“控制”的奥秘
1、什么是控制 控制就是想办法让其他的东西听我们的话，比 如我们按开开关将灯打开时，我们就在对等进 行控制；小朋友在玩玩具车时，就是在对玩具 车进行控制。
六年级下册信息技术课件 - 第8课 使用声音传感器 人教新课标 (共16张PPT) (1)
• ②选定“控制模块库”面板中的 按钮，添加叫“永远循环”模块。
• ③选定“执行器模块库”面板中的 模块。
按钮，在循环体中添加
• ④选定按钮，在循环体中添加模块。
• ⑤选定按钮，在循环体中添加 模块。
• ⑥选定“程序模块库”面板中的按钮，在程序末尾插入模块。
• 第3步：右击模块，打开“设置眼睛模块”对话框，设置适当的参 数，使机器人的两眼闪烁。
②判断“声音变量一”里保存的检测值是否小于150。如果这个循环 条件成立，就执行第③步，
否则跳到第⑤步。
• ③执行循环体中的操作，检测声音的强度，并把检测值保存到“声音 变量一”中。
• ④转到第②步。 • ⑤结束条件循环，继续下面的操作，让机器人前进。
可以发现，机器人执行条件循环的循环体时，会不断把检测值保存到 “声音变量一”中，并判断这个新的检测值是否仍然使循环条件成立。 一旦循环条件不成立，就会结束循环模块。
• 提示 在这个程序里，“条件一”中的150是在实验室环境中选定的数值。在
不同的环境中，这 个值有所不同。编类似的程序时，最好先检测一下周围环境的声音的强 度，然后用比检测值 大的数作为“条件一”的数值。
• 想一想 • 执行 模块前，为什么要先执行模块？
• 提示：按“开始”按钮会发出声音，如果不延迟一段时间再检测，机 器人有可能把这个声音误认为是发出的指令。
⑤转到第②步继续执行。 进入永远循环结构后，机器人就会不停地执行循环体中规定的操作，
直到按下“复位”按钮或切断电源。
• 一点通 • 利用模块，可以检测声音的强弱，检测值是0~255的整数。外界的
声音越强，检测值越大。检测值一般存放在“声音变量一”中。 • 利用 模块，可以同时设置机器人显示屏上、下两行的显示内容，每
声音传感器
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”。
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。 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
声学量传感器课件
声压传感器（voltage sensor）
如果在传感器的两极间串接负载电阻R和直流 电流极化电压E，在电容量随声波的振动变化 时，在R的两端就会产生交变电压。电容式的 传感器的输出阻抗呈容性，由于其容量小， 在低频情况下容抗很大，为保证低频时的灵 敏度，必须有一个输入阻抗很大的变换器与 其相连，经阻抗变换后，再由放大器进行放 大。
注： 超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场 中，产生机械振动，发射出超声波。 接收原理是当超声波作用在磁致材料上时， 使磁滞材料磁场变化，使线圈产生感应电势 输出。
声压传感器（voltage sensor）
能感受声压并转换成可用输出信号的传感 器称为声压传感器。它有以下的几种实现 形式： 电阻变换式 压电式 电容式
声学量传感器
制作 AI-303
声学量传感器
内容： 声学量传感器的综述 声学量的基本概念与主要技术指标 声学量传感器原理说明 声学量传感器的应用 声学量传感器的产品与价格 声学量传感器的发展前景
声学量传感器的综述
声传感器是把外界声场中的声信号转换成电 信号的传感器。它在通讯、噪声控制、环境 检测、音质评价、文化娱乐、超声检测、水 下探测和生物医学工程及医学方面有广泛的 应用。它的种类很多，按其特点和频率等， 将它划分为超声波传感器、声压传感器和声 表面波传感器。
超声波传感器（ultrasonic sensor）
2）超声波的物理性质 超声波与声波比，振动频率高，波长短，具 有束射特性，方向性强，可以定向传播，其 能量远远大于振幅相同的声波，并具有很高 的穿透能力。
超声波传感器（ultrasonic sensor）
3）超声波传感器原理 超声传感器包括超声发射器、超声接受器、 定时电路和控制电路四个主要部分。它的工 作原理大致是这样的：首先由超声发射器向 被测物体方向发射脉冲式的超声波。发射器 发出一连串超声波后即自行关闭，停止发射。 同时超声接受器开始检测回声信号，定时电 路也开始计时。当超声波遇到物体后，就被 反射回来。等到超声接受器收到回声信号后 定时电路停止计时。
声敏-传感器 PPT课件
生活中的例子
声音控制就能让楼道里的灯亮一段时间， 这样可以节能；对手机说出要拨打的姓名， 手机会自动接通相应的电话号码。荷兰飞利 浦公司最近还研制出了一种新型音响设备， 如果你想听音乐，不用走到音响前找按钮， 也用不着遥控器，即使你在厨房，只要喊一 声“开始放音乐吧”,远在客厅的音响就能 自动开启，再说出歌曲的名字，音响就能在 几秒钟之内找到这首歌自动播放。更为神奇 的是，如果你想不起来歌曲的名字，只要哼 几句歌曲的旋律，音响就能辨别出是哪首歌， 然后播放给你听。
声敏传感器在领海方面的应用
丹英采麦用国E-金ASQe属UAa深钛M水作agC为3T0D外0-壳--，-海可洋在磁力仪 是6一00种0m海深洋度全范向围拖内曳进式行高电精导度、磁温 力度仪、，深采度用测最量新。PC仪技器术可，安具装有在精 度水高下、拖性载能工稳具定上、，重也量可轻安、装搬在运 方信辨浮直自数便噪率标剖容据的 比 。、 面 式也特,系 测 记可点确锚 量 录传。保设 。 或至采系备数实P用统C上据时机非具，记数上铁有还录据进材很可可采行料高作采集编，的垂用，辑高分、
信号的传输方式：敏感元件→信号→电路转 换、放大→传送
声敏传感器的分类与原理
一、电阻变换型声敏传感器 二、压电声敏传感器 三、电容式声敏传感器 四、动圈式话筒
电阻变换型声敏传感器
原接理触：阻音抗频型振声动敏—传—感电器阻--值---变接化触式测量声波且 通过按阻照值原变理化又来可检分测为。接触阻抗型和阻抗变换型 一个典型实例-----碳粒式送话器：（如下图）
声敏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。
人教版-信息技术-六年级下册-《声音传感器、图像传感器》教学课件
课间时
1.图像传感器
• 图像传感器是能感受光学图像信息并转换成数字图像信息的电子器件。目前， 图像传感器分为CCD（Charge Coupled Device,电荷耦合元件）图像传感器和 CMOS（Complementary Metal—Oxide Semiconductor，互补金属氧化物常见的声音传感器。
图5.5—1 声音传感器
1.声音传感器
图5.5—2 超声波传感器 图5.5—3次超声波传感器 图5.5—4 噪声传感器
声音传感器的应用
• 声音传感器在通信、文化娱乐、医学诊所、噪声控制、环境检测、音 质评价、超声检测、水下探测、生物工程等方面有着广泛的应用。
图5.5—5 麦克风
图5.5—12 CCD传感器
图5.5—13 CMOS传感器
图像传感器的应用
• 图像传感器广泛应用于数码相机、数码摄像机、手机扫描仪、监控视频头、 移动电话，以及工业生产、医疗诊断等各个方面。
图5.5—14 无线数码摄像机
图5.5—15 人脸识别考勤机
图5.5—16 电子扫描笔
图5.5—17 条形码扫描仪
图5.5—6 声控开关
图5.5—7 声控灯泡
声音传感器的应用
图5.5—8 声学音频分析仪
图5.5—9 钢结构超声波探伤
图5.5—10 泥石流次声报警器
图5.5—11 检测设备噪声
实践学习
• 用噪声测试仪对教师内外及操场等处的环境进行噪声测试，并将测试 结果填入下表。
测试场所 教室 校园 操场
上课时
声音传感器、图像传感器
• 学习目标：了解声音传感器、图像传感器及应用。 • 学习感悟：利用传感器可以把声音、图像等资料永久地珍藏。 • 学习资源：江苏省中小学信息技术学习网。 • 实践创作：设计一个利用声音、图像传感器的校园安全监控系统。
六年级下册信息技术课件4.11听话的朋友真实机器人声音传感器的检测与应用清华版共17张PPT
4
问题研究——“听力”检测
机器人的耳朵是一个小话筒的位置上。
（1）编写声音检测程序 步骤1：进入流程图编辑区，编写声音检测程序。 步骤2：用USB下载线连接计算机与机器人。 步骤4：关闭机器人电源，拔出下载线。 （2）运行“听力”检测程序 步骤1：按下机器人电源，拔出下载线。 步骤2：按下“运行”键。
1
任务导航
我们人和动物是用耳朵来“听声音”的，你知道机器 人用什么“听声音”吗？机器人的“耳朵”又是什么样的？
本节课，我们将认识机器人的“耳朵”，并学会检测
和使用。让机器人“听到”发令时，能够根据任务做出相 应动作。
2
使用真实机器人前的准备 工作
步骤1：检查计算机是否安装了“能力风暴VJC2.0”的应用软件。 步骤2：认识真实机器人。 步骤3：检查实验用机器人是否已充电。 步骤4：检查下载程序的USB数据线是否已经插在计算机的USB接口上。
3
机器自检
以上准备就绪后，我们让机器人做个自检。 步骤1：双击桌面图标，打开窗口。
步骤2：选择“流程图程序”，单击“确定”按钮进入编程界面。
步骤3：在“工具”栏中选择“机器人自检程 序”。打开“编译和下载”窗口。
步骤4：将下载线与机器人连接。 步骤5：按下机器人“开关”键。 步骤6：下载结束，下载窗口关闭后，关闭机器人电源， 拔下机器人一端的下载线。
（3）研究结论 机器人在“听”到我们发出的声音或者是环境的噪声时，会
在显示屏上显示出一些数据，这些数据表示“听”到的声音。环 境声音大，显示数值大，反之数值小。
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问题研究——机器人如何 “听令”出发
（1）编写“听令”回复程序 （2）运行“听令”回复程序 （3）实验结果
机器人在“听”到我们发出的指令后，会 通过一声响“发音”，告诉我们它“听”到了。 （4）编写“听令”出发程序
工作任务41声电传感器电子课件中职传感器技术及应用(高教版)(共29张PPT)
符号与标称
不管是动圈式传声器或是驻极体传声器在电 路上都可以用如图符号表示。一般话筒标称可以 用字母MIC表示。
电路工作过程
正温度系数热敏电阻PTC在消磁电路中与消 磁线圈串接，消磁线圈一般安装在显示器的四周， 由继电器电路控制消磁电路的工作。在继电器JK 吸合的瞬间，由于热敏电阻（在电路中消磁电阻） 阻值很小，故起始电流很大，产生很大的交变电 流，也就产生很强的交变磁场，但热敏电阻很快 由于电流通过而温度升高，电阻值逐渐增大而使 交变电流减小，消磁线圈产生的交变磁场呈周期 性的衰减，从而达到对显示器消磁的目的。
工作任务4-1声电传感器电子课件 中职 传感器技术及应用 （高教版）
之一
声电传感器
声电效应是指声音传输到物体上，能 够产生电（流）效应的作用。一般来说声音强度 越强，产生电流越大。除利用一些电磁现象外， 压电陶瓷和特殊而半导体材料也是产生声电效应 的最好的器件。同样，振动传输到物体上，一些 物体同样能够产生电（流）效应，如压电陶瓷等。
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安装电路注意事项
（1）制作线路板后，根据电路图检查线路有 否开路或短路；
（2）必须要有电路合适的元器件参数，为了 更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的 参数；
（3）特别检查正温度系数热敏电阻PTC传感 器的质量是电路工作和功能准确的关键；
2.正温度系数（PTC）热敏电阻在彩 色电视机消磁电路的应用
第二讲_感知声音 PPT课件
第二讲感知声音人与其它多数动物是通过耳朵感知声音的，那么耳朵感知声音的过程是怎样的？感知声音的主观评价量有哪些？客观测量声音用什么仪器？本讲主要就此做一简介．§2.1 人耳的解剖学§2.2 声音的感知§2.3 声音的主观量§2.4 声级计人耳的解剖学外耳 中耳 内耳 耳壳 耳道 鼓膜 镫骨 尤氏管 听神经 耳蜗 半规管 砧骨 槌骨 图2-1 人耳解剖图人耳构造极其复杂，灵敏程度超过任何人造仪器．它分作三部分：外耳、中耳和内耳．外耳包括耳壳、耳道和鼓膜．中耳是约2毫升的空腔，有尤氏管通到鼻腔以维持其中的大气压力，这样，鼓膜两面的压力平衡，微小的声压就可以使它振动．中耳内有三个听小骨：槌骨、砧骨和镫骨．内耳中有三个管身体平衡的半规管和听觉的最后接收器官——耳蜗．声音的感知基底膜上的频率分布人耳是频率分析器听觉区域听觉的欧姆定律耳聋耳鸣听觉住留掩蔽双耳定位哈斯效应声音从外耳、中耳传到内耳成为基底膜的振动，这一机械过程已很明确．但是基底膜的振动如何通过神经系统传入大脑，还很有进一步研究的价值．现在知道内耳的功能很象一个传声器，基底膜的振动使内层毛细胞产生耳蜗电压，发出神经脉冲而产生声觉．耳蜗电压的来源似乎是压电效应，最大可达到lmV左右，声音再强则有饱和现象．研究内耳的功能，主要的方法是心理物理实验：人的主观判断加以物理参数的测量和分析，并不借助于人体的解剖(有时也不可能借助于人体解剖)．这实际是用物理学方法研究人的大脑，这个方法的威力是惊人的．基底膜上的频率分布基底膜有些象振簧式频率计——一排长度逐渐减小的簧片，当有一外力时，频率最相近的几个簧片振动最大，以此可测量电源或机器系统的频率．基底膜在卵圆窗的一端最窄，在向蜗顶的方向，蜗管越来越细，但基底膜越来越宽，共振频率也越来越低，到蜗顶处，共振频率最低．分布情况如图2-2a 所示，该图是一位7l 岁老工人去世前的听力图．图2-2b 是这个老工人在噪声下工作几十年去世后的耳蜗解剖图，可看出所示毛细胞部分有1/3受到破坏，位置和听力损失所示完全符合，这可作为图2-2a 标度的佐证．图2-2 基底膜上的频率分布(b) 他去世后的耳蜗解剖图(a ) 7l 岁老工人在噪声下长期劳动后的听力图 基底膜上到蜗顶的距离 /cm 听力损失 /d B 80004000 2000 1000 500 250 125 63 29 24 19 16 12 8 5 3 0100 80604020人耳是频率分析器人耳能把复音中的简谐分音分开．事实也正是如此，有些音乐家可以在一复音中分辨出五、六个单音．在这个意义上，人耳是一个灵敏的傅里叶分析器．一个单音(或称纯音，只有一个频率的音)在基底膜引起的共振是比较宽的(正如上述的频率计，频率相近的簧片也都振动)，但人耳分析或分辨频率可以很细(有时频率相差千分之几就可以分辨)，所以人耳除了基底膜共振以外，神经系统和大脑对频率分辨也起作用．在这一点上，耳朵比眼睛灵敏，眼睛就分不出白光中的成分来．听觉的欧姆定律欧姆在1843年研究发现，人的听觉只和声音中各分音的频率和强度有关，和它们的相角无关，这个定律就称为听觉的欧姆定律．在声音的发生、传播、接收、放大、记录等过程的控制中从不考虑相角关系，就是根据这个定律．听觉区域大致说，声压级在0dB(20mPa)以上是可以听到的，到120dB以上人们听着就太响而耳朵感到不舒适了，可听频率则在20至20000Hz之间．但人耳在各频率的灵敏度是不同的，在3000～4000Hz最灵敏，在低频听阈渐高，在高频时，灵敏度也下降，不过只是在12500Hz 以上才降得较快．在频率上和声强上能比较安适听到的范围叫做听觉范围．对于大部分人，主管听觉的区域在大脑左半球，特别是语言信号，有证明音乐信号以及噪声信号涉及的范围就广得多．耳聋耳鸣人到18岁至30岁，听觉范围才发展完全．年纪大时，高频率的极限和灵敏度就都要下降，在强烈噪声下工作或生活时也使听力下降，这些现象称为老年性耳聋或噪声性耳聋．近些年有人喜欢强音乐，这会引起社会性耳聋．由于年老或噪声引起的耳聋则常由高频(人耳最灵敏的3000～4000Hz 及以上)开始，逐渐发展到低频．这些情况在开始时自己不感觉，等到发展到2000、3000Hz ，甚至1000Hz 时就感觉谈话困难了．有些工人说，开会听报告好像坐飞机，听到的声音不小，但听不清楚，就是由于失掉了高频率的缘故．所以听力保护十分重要． 有人因为强噪声，生病或药物还可能引起耳鸣，听力也下降．由于突然使外耳或中耳受伤，因而引起耳聋，是传导性耳聋，一般是在各种频率的听力普遍下降(听阈上移)．人辨别频率或强度的能力都有极限，相差太小就不能分辨了．在听觉范围内，频率可分辨，或强度可分辨，或频率、强度都可分辨的声音共有几十万个，耳聋就反映这个数目的降低 ．听觉住留看电影时，每40ms 映出一个画面，本是不连续的，但看来电影中的动作都是连续的，这是视觉住留现象．听觉有没有住留现象？几十年来一直有人研究，而直接测量都失败了，但有些现象反映听觉有积累和衰变过程，又好象听觉有住留现象．例如，一个短促的脉冲声，如果强度不变，长度由1ms变为2ms，人听起来不是长度变了而是更响了．换句话说，人听到一个脉冲不是和它的强度I有关，而是和强度I与时间D t的乘积有关．直到D t相当长了(几十毫秒或一百多毫秒以上)才感觉声音还是那样响，只是延长了而已．在国际上已根据这个现象规定了测量脉冲声的电表应具有35ms的时间常数．掩蔽一个声音的听阈因另一声音的存在而提高的现象称为声掩蔽．所提高的dB数则是掩蔽的多少(掩蔽级)．在纯音的情况，被掩蔽声和掩蔽声的频率相同时，掩蔽最大，但是掩蔽声的影响较广，更高的频率和更低的频率也受掩蔽．一般说来，低频率的声音对高频率的声音掩蔽大，而高频率的声音对低频率的声音则不大能掩蔽．双耳定位用双耳可以判断声源的方向和远近．声源在正前方时，角度判断比较准确；声源在侧向时角度判断比较差．而对垂直平面上的角度判断就很差了．对距离的判断也不甚准确．双耳定位的根据是两个耳朵听到声音的强度、到达时间和相位的差． 在低频率(800Hz 以下)，相位差有限，主要因素是强度差．在高频率(2000Hz 以上)，只靠相角差可能不准确，强度差也起作用． 在中频率，可能是相位差起作用．许多人同时讲话时，我们可以把注意力集中到一个人身上，只想听他在说什么，双耳定位在这时也起作用．用纯音掩蔽纯音时，如频率相差很小，掩蔽级可能减小，因为这时可能产生拍音使两个声音容易辨别．用窄带噪声掩蔽带内的纯音时，则不受频率影响．有时也利用宽带噪声作掩蔽声以减少干扰．掩蔽现象与传导系统无关，因为被掩蔽声和掩蔽声同样可以激发基底膜的振动．这个现象是神经系统内产生的，是神经系统判断的结果．哈斯效应两个同样的声音(例如在室内，声源发出的直达声和由墙壁来的反射声)先后到达，如果时间相差不多(50ms以内)，听起来就好象是先到的声音延长了的一个单个声音，有时甚至于后到的声音比先到的高10dB都是如此．这个效应称为哈斯效应．如果时间相差大于70ms，听起来就象回声．如果时间相差小于10ms，听起来是一个声音，但位置似乎在两个声音之间，这就是立体声系统所利用的原理．声音的主观量音调音色响度级和响度声音要靠人耳作最后评价，特别是对乐音和噪声的评价是音质和噪声环境评价的基础，是音质和噪声控制的根据．声音的主观量最基本的有音调、响度和音色．对应于声音的物理量有频率、强度和频谱，但不是一一对应．音调主要和频率有关，但也受强度的影响．响度主要和强度有关，但也受频率影响．音色和频谱有关，但也受基频和强度的影响．心理物理实验结果表明，音调和响度都可以定量表示，但音色还很难定量．此外对于音质、噪声烦扰的评价还有不同考虑．音调音调是听觉判断声音高低的属性，它主要由声波的频率决定，但是强度、波形和长短也有影响．声音用高低来描述，并且把频率较高的声音描述为音调高，来源可能有两个：一个是从心理学上来说，人听到频率高的声音有高在天空的感觉(高唱入云)；另一个可能是因为高音调和高频率有关，因为人们知道音调与频率有关．音调的定量图2-3 音调与频率的关系音调/美频率/Hz0 2500 5000 7500 10000350030002500200015001000500方法是先选一个标准，取强度在听阈上40dB、1000Hz纯音为标准，命它为1000美(美是音调的单位)．这个音两倍高的音调为2000美，三倍高的为3000美，等等．在另一方面，音调只有这个音一半高的为500美．如此等等，就可以定出一个以美为单位的音调标度，求出它与频率的关系，见图2-3．这都是用很多人作多次判断才得到的．强度对音调的影响强度对音调的影响更容易求．取一个某频率的音，频率增加一点，改变强度直到人们判断音调未变为止，就可以得到音调与强度的关系曲线．结果是这样，在2000Hz以下，为了保持音调不变，要求提高频率也增加强度．而在3000Hz以上，提高频率必须降低强度才能保持音调不变．根据这个结果可求出：在2000Hz以下，频率不变增加强度要使音调降低；在3000Hz以上，频率不变，增加强度要使音调升高．这些都可求得定量关系．声音长短对音调的影响音调的感知也和声音的长短有关．可以比较一个猝发音(频率一定但延续时间很短的纯音)和稳定音．延续时间非常长短时，只觉得是咔拉一声，听不出音调．延续时间加长，渐渐有了音调的感觉，但是比较低．只有延续时间到达一定程度(几十毫秒以上)，音调才稳定．人耳对频率的分辨能力受声强的影响在1000Hz以上，声压级为60dB(对面讲话的强度)时，人耳可分辨3‰的频率变化．如声压级很低，频率改变1%才能分辨．对低频率情况也相似，但分辨能力是越来越低的(在100Hz，与上述相应的变化须达到3%和10%)．音色在英文里，音质(Tone Quality)与音色(Timbre或Tone Color)一看便知其所指不是同一件事．但中文里音质与音色经常被混用、误用．音色是指声音的颜色．一个声音的音色，在物理上主要是由它的泛音来决定的，泛音的多少及各泛音的相对强度，决定着这个声音的特性．同样是C音，我们可以分辨出这是吉他的声音，那是小号的声音，而这是钢琴的声音等等…..用物理的角度去解释音色，显得很冰冷、僵硬，如果从音乐的角度，那音色就会被赋予不同的意义和修辞，比如透明的、干净的、亮丽的、有穿透力的、尖锐的、沉闷的…..，似乎音色就像是画家的颜料，经由音乐家的挥洒，音色也具有了个性．从器乐的角度，音色可分为乐器音色和演奏音色．前者为乐器本身所具有的音色；后者为演奏乐器所获得的音色．乐器音色的优劣对演奏音色有一定的影响：乐器音色优良，为演奏者弹奏出良好的演奏音色提供了好的先决条件；乐器音色差，不但不会有助于良好的演奏音色，反而会阻碍到演奏者弹奏出良好的演奏音色．无疑，拥有一台具有良好乐器音色的乐器是每一个演奏者共同的愿望．演奏技巧是获得美的音色的手段．但是，有了好的乐器，如果演奏者不具备正确的演奏方法和美的心理音色，不仅奏不出美的演奏音色来，还会破坏乐器自身的好音色．因此，乐器音色只是一定的物质外部条件，关键还在于驾驭乐器的演奏者．演奏者可以在掌握正确的演奏方法的基础上，以美的心理音色为指导最大限度地弥补乐器音色的不足，从而获得悦耳的演奏音色．响度级和响度响度是听觉判断声音强弱的属性．它反映由于声音入射到鼓膜使听者获得的感觉量，主要依赖于引起听觉的声压(或声强)，但是受频率的影响也很大(不同频率引起同样响度感觉的声强可能相差几十dB)．处理这种复杂关系的办法是：第一步，取1000Hz纯音或窄带噪声为标准，通过心理物理实验求出和1000Hz声音听起来一样响的声音(纯音或窄带噪声)所具有的声压级和频率的关系．这些声音的响度经判断都是一样的．第二步，再求出响度级与响度的关系，以建立响度的定量标度．响度级在声压级对频率的坐标纸上画出等响线，线与1000Hz坐标线交点上的声压级dB数就是这个线的响度级，单位为方．图2-4所示一组等响线是根据大量听力正常的青年(18～30岁)测听结果制定的．实验在消声室(基本没有反射声的实验室)内进行．图2-4 等响曲线频率 /Hz声压级 /d B12531.5632505001000 2000 4000 8000120100 80 6040 20 0120Phon 10080 60 40 20 MAF响度 响度的单位为宋．一般定义40dB 的1000Hz 纯音(即40方的声音)的响度为1宋．用另一个声音和它作比较，也用多数人平均，听起来如果有它两倍响，则这个声音的响度就是2宋．听起来如果有它五倍响，则这个声音的响度就是5宋．这样就可以建立起响度的标度．响度级每增加10方时，响度加倍．图2-5 响度和响度级的关系响度级 /方响度 /宋204060801001200.2 0.5 1 2 5 10 20 50100 200 500 图2-5就是响度和响度级的关系．声级计设计声级计的初衷声级计的工作原理声级计的应用设计声级计的初衷人们从本世纪二十年代起，就努力设计能反映对声音主观感觉的仪器．求得等响曲线后，就开始模拟这些曲线制作测量仪器．这种仪器称为声级计．图2-6 声级计方框图 78.5指示表头对数 整流 DC Log DC AC 输出放大 衰减 前置 放大传声器计权网络 或滤波器 声级计的工作原理声音由传声器变为电压，经过前置放大器和可变放大器进入A 、B 、C 、D 网络或滤波器，再经过第二可变放大器，整流器，由电表显示或用数字显示．如图3-6所示． 其中“DC Log 输出” 、“DC 输出”和“AC 输出”是为了将声级计和其它信号处理设备相联接，对测量信号作进一步处理而设置的．模拟所有等响曲线是不现实的，最后采取的标准是用三种计权特性A 、B 和C ．为满足航空噪声测量需要，有些声计及还设有D 计权特性．声级计的方框图如图2-6所示．声级计相当于一套小型声学实验室的测试系统，在环境声学和其它声学工作中成为最有力的工具．A 、B 和C 计权(计权的意思是说对各种频率的灵敏度不同，而是按照某一频率曲线变化)曲线分别接近40方、70方和100方等响曲线的反曲线(输入40方的任何频率信号，经过A 计权网络后，数值就和频率无关了，如此类推)，如图2-7．图2-7 声级计的国际标准计权曲线-8010 100 1000 10000 -70-60-50 -40-30 -20-10 0 10 20 AB CDD A B 、C频率 /Hz相对输出 /d B用声级计读得的值称为声级，以(dB)计．对应于选择不同的计权特性，应分别计为dB(A) 、dB(B) 、dB(C) 、dB(D) ．声级计的应用声级计的本来目的是测量响度级，准备测55dB 以下的噪声时用A 计权，测55到85dB 的噪声时用B 计权，测85dB 以上的噪声时用C 计权．测得结果似乎可以接近主观感觉．但由于实际困难以及研究工作和技术发展的成就，使噪声测量达到新的境地，发展出声级、A 声级的概念，成为噪声评价的基础．但是用客观仪表测量响度级的目的至今仍未达到．七十年代以来公认用A声级(用A计权读出的声级)表示噪声最合适，它与人的感觉(不仅响度，也包含烦扰程度，听力损伤程度等)更符合．所以近来许多声级计上只有A计权，读数称为A声级，B都取消了，C和线性差不多，有的另有不加计权(线性)的档．声级计的A计权在低频时灵敏度很低，比较A、C声级可以得到噪声中低频成分的估计．一般声级计可以插入滤波器以替代计权网络．常用滤波器有倍频程和1/3倍频程两种．用八个或十个倍频程滤波器可以很快地测得噪声的频谱，很方便．用1/3倍频程滤波器就需要三十一个，但可以测得较细．在噪声测量中一般没有必要测得比1/3倍频程更细，因为人耳对带宽大约为1/3倍频程频带内的噪声所产生的主观感觉只和带内的总强度有关，频带内的分布影响很小，所以不必做更精细的分析．对振动的分析就不是如此．声级计也可以用作振动测量．这时，传声器要换成加速度计(输出电压和瞬时加速度成正比)或其它拾振器．如需要分析则应用窄带滤波器．带宽由几Hz到几十Hz，这样可以找出重要的离散频率成分加以控制．。
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通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气 敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、 放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类
芝麻开门
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。
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。
装载在汽车超声波传感器的原理
传感器中的某种装置发散一种电信号，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。这样可以有效防止倒撞
声音传感器应用
军事
医疗
工业 生活 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。
手机的语音拨号功能与“芝麻开门”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。
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。 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。
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”。
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.
声音传感器
传感器（transducer/sensor）：是一种检测装 置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的 信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需 形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、 存储、显示、记录和控制等要求。
辅助电源
传感器的特点
主要种类
传感器的分类主要依靠敏感原件的种类来区分。敏感 原件品种繁多就其感 知外界信息的原理来讲，可分为 1).物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 2).化学类，基于化学反应的原理。 3).生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
下面给大家介绍个有趣的小玩具
熊猫开灯
最后我想说一句
真正的芝麻开门
已然实现
张出 旋品
Hale Waihona Puke 声音传感器在航天领域的应用
晶体式话筒 晶体
的两面受到压力时，在两面间出现正负电荷， 产生某一方向的电动势：当受到相反方向的应 力时，晶体两面则产生与受压力相反的电荷和 电动势。当晶体受到交变声波的 作用时，便 产生音频电动势。
飞机驾驶员等全封闭头 盔下使用表贴振动式晶 体话筒
声音传感器在工业上的应用