众所周知,传感器的应运而生着实极大地改变了我们的生活,为所有人的生活创造的便利也是全方位的。从热敏元件、光敏元件、气敏元件再到声敏元件等等,足已看出种类齐全,功能强大而又神奇的传感器多么伟大。就像装了声敏元件的设备,可以随着我们的语言来做出相应的反应。
声音传感器是一种在生活中很常见的传感器。在手机的麦克风、声控楼道灯,以及其它的声控电器中都安装有声音传感器。
声音传感器的定义
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。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。
声音传感器里内置了驻极体薄膜,通过测量驻极体的电容变化来检测声音的大小。当外界的声音传入传感器话筒时,声波的振动会引起驻极体薄膜振动,导致电容发生变化。电容变化量经过放大后以模拟信号的形式向外输出。
声音传感器在艺术创作的应用
艺术家将声音传感器安装到艺术作品中,制作出各种有趣的交互效果。例如在2010年的上海世博会的德国馆动力之源展厅中,艺术家将一个大型的金属球悬挂于空中。当有外来声响时,球体会开始摆动,声音越大,球体便会越靠近。它就是依靠声音传感器进行声音的探测。
艺术作品「ILUME」是一个使用声音传感器控制灯的开关,观众可以拍手、打响指、甚至大笑来触发灯的亮灭。这件作品成为了派对中吸引大家的一个互动装置。「WIND3.0」也是运用同样原理制作的大型艺术墙,它能够感测声音,启动相应部位的机械装置。
另一件艺术作品「The Butterfly Effect」让观众对着装置作品吹气,通过声音传感器来感测吹气的声音大小与时间长短,吹的时间越长,蝴蝶翅膀振动得越久。
声音传感器在军事上的应用
声音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。声音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。
声音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。
创客们也将声音传感器用在自制机器人上,当机器人感测到不同声音时,可以做出不同的动作。