关于声音传感器的研究报告

华南师范大学增城学院

课程大作业

关于声音传感器的研究报告

课程名称传感器与检测技术

考查学期 2012/2013学年第二学期

系别计算机系

专业应用电子2班

年级 2010级

学号 201008014168

姓名 lzdldx

成绩

指导老师文哲雄

2013年 6 月 9 日

摘要：无线传感器网络是集成了传感器技术、计算机技术和无线通信技术的一种新型的网络。它是获取外部环境的物理信息的一种有效的方法。可以工作在恶劣的环境下，获取人们自身无法得到的信息。本文主要介绍了传感器网络的基本概念、特点和应用。还有声音传感器节点的具体设计。

关键词：声音传感器无线传感器光纤传感器发展科技

引言：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“芝麻开门”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像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。那个遥远的梦想现已慢慢走近我们的生活。

一、声音传感器的基本介绍：

传感器的定义：

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”。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”。

传感器的能量转换：

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。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。

声音传感器的定义：

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。

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：

TR40RS防水型超声波传感器和7000系列超声波传感器

二、声音传感器的应用：

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。

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。

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。

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。

声音传感器在其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。

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“肚子好饿！”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”。

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。也可尝试用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