發布日期：2022-05-11 點擊率：37
說明
聲音傳感器
聲音傳感器的作用相當于一個話筒（麥克風）。它用來接收聲波，顯示聲音的振動圖象，但不能對噪聲的強度進行測量。傳感器內置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內的駐極體薄膜振動，導致電容的變化，而產生與之對應變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉化成0-5V的電壓，經過A/D轉換被數據采集器接受，并傳送給Arduino UNO。
模塊用途：
聲音感應檢測
模塊有2個輸出：
1、AO，模擬量輸出，實時輸出麥克風的電壓信號
2、DO，當聲音強度到達某個閥值時，輸出高低電平信號【閥值-靈敏度可以通過電位器調節】
模塊特點：
1、使用5v直流電源供電（工作電壓3.3V-5V）
2、有模擬量輸出AO，實時麥克風電壓信號輸出
3、有閥值翻轉電平輸出DO，高/低電平信號輸出（0和1）
4、具有高靈敏度，駐極體電容式麥克風（ECM）傳感器
5、通過電位計調節靈敏度（圖中藍色數字電位器調節）
6、有電源指示燈，比較器輸出有指示燈
7、設有3mm固定螺栓孔，方便安裝
8、小板PCB尺寸：3.2cm * 1.7cm
9、可以檢測周圍環境的聲音強度,使用注意：此傳感器只能識別聲音的有無（根據震動原理）不能識別聲音的大小或者特定頻率的聲音。
模塊使用說明
1.聲音模塊對環境聲音強度最敏感，一般用來檢測周圍環境的聲音強度。
2.模塊在環境聲音強度達不到設定閾值時，OUT輸出高電平，當外界環境聲音強度超過設定閾值時，模塊OUT輸出低電平；
3.小板數字量輸出OUT可以與Arduino uno直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測環境的聲音；
4.小板數字量輸出OUT能直接驅動繼電器模塊，由此可以組成一個聲控開關。
實驗思路
聲音感應器模塊DO端，接到Arduino uno數字口3腳，當環境聲音強度達不到設定閾值時，DO輸出高電平，12腳LED低電平燈滅；當環境聲音強度超過設定閾值時，DO輸出低電平，12腳LED高電平燈亮。
硬件
1 * Arduino UNO開發板
1 * USB數據線
1 * 聲音傳感器
1 * LED小燈
跳線若干
電路圖
代碼
37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。?
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗三十五：模擬量聲音傳感器模塊（4線制波形）
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駐極體話筒
駐極體話筒也稱駐極體傳聲器，它是利用駐極體材料制成的一種特殊電容式“聲—電”轉換器件。其主要特點是體積小、結構簡單、頻響寬、靈敏度高、耐震動、價格便宜。駐極體話筒是目前最常用的傳聲器之一，在各種傳聲、聲控和通信設備（如無線話筒、盒式錄音機、聲控電燈開關、電話機、手機、多媒體電腦等）中應用非常普遍。電子愛好者在制作或維修各種具有“聲—電”轉換功能的電路時，不可避免地要跟駐極體話筒打交道，掌握駐極體話筒的識別與正確使用方法是很有必要的。
內部結構
駐極體話筒的內部結構如圖所示，它主要由“聲—電”轉換和阻抗變換兩部分組成。“聲—電”轉換的關鍵元件是駐極體振動膜片，它以一片極薄的塑料膜片作為基片，在其中一面蒸發上一層純金屬薄膜，然后再經過高壓電場“駐極”處理后，在兩面形成可長期保持的異性電荷——這就是“駐極體”（也稱“永久電荷體”）一詞的來歷。振動膜片的金屬薄膜面向外（正對音孔），并與話筒金屬外殼相連；另一面靠近帶有氣孔的金屬極板，其間用很薄的塑料絕緣墊圈隔離開。這樣，振動膜片與金屬極板之間就形成了一個本身具有靜電場的電容——可見駐極體話筒實際上是一種特殊的、無需外接極化電壓的電容式話筒。金屬極板與專用場效應管的柵極G相接，場效應管的源極S和漏極D作為話筒的引出電極。這樣，加上金屬外殼，駐極體話筒一共有3個引出電極，其內部電路如圖所示。如果將場效應管的源極S（或漏極D）與金屬外殼接通，就使得話筒只剩下了2個引出電極。
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主要參數
（1）工作電壓（UDS）。這是指駐極體話筒正常工作時，所必須施加在話筒兩端的最小直流工作電壓。該參數視型號不同而有所不同，即使是同一種型號也有較大的離散性，通常廠家給出的典型值有1.5V、3V和4.5V這3種。
（2）工作電流（IDS）。這是指駐極體話筒靜態時所通過的直流電流，它實際上就是內部場效應管的靜態電流。與工作電壓類似，工作電流的離散性也較大，通常在0.1～1mA。
（3）最大工作電壓（UMDS）。這是指駐極體話筒內部場效應管漏、源極兩端所能夠承受的最大直流電壓。超過該極限電壓時，場效應管就會被擊穿損壞。
（4）靈敏度。這是指話筒在一定的外部聲壓作用下所能產生音頻信號電壓的大小，其單位通常用mV/Pa（毫伏/帕）或dB（0dB=1000mV/Pa）。一般駐極體話筒的靈敏度多在0.5～10mV/Pa或-66～-40dB范圍內。話筒靈敏度越高，在相同大小的聲音下所輸出的音頻信號幅度也越大。
（5）頻率響應。也稱頻率特性，是指話筒的靈敏度隨聲音頻率變化而變化的特性，常用曲線來表示。一般說來，當聲音頻率超出廠家給出的上、下限頻率時，話筒的靈敏度會明顯下降。駐極體話筒的頻率響應一般較為平坦，其普通產品頻率響應較好（即靈敏度比較均衡）的范圍在100Hz～10kHz，質量較好的話筒為40Hz～15kHz，優質話筒可達20Hz～20kHz。
（6）輸出阻抗。這是指話筒在一定的頻率（1kHz）下輸出端所具有的交流阻抗。駐極體話筒經過內部場效應管的阻抗變換，其輸出阻抗一般小于3kΩ。
（7）固有噪聲。這是指在沒有外界聲音時話筒所輸出的噪聲信號電壓。話筒的固有噪聲越大，工作時輸出信號中混有的噪聲就越大。一般駐極體話筒的固有噪聲都很小，為微伏級電壓。
（8）指向性。也叫方向性，是指話筒靈敏度隨聲波入射方向變化而變化的特性。話筒的指向性分單向性、雙向性和全向性3種。單向性話筒的正面對聲波的靈敏度明顯高于其他方向，并且根據指向特性曲線形狀，可細分為心形、超心形和超指向形3種；雙向性話筒在前、后方向的靈敏度均高于其他方向；全向性話筒對來自四面八方的聲波都有基本相同的靈敏度。常用的機裝型駐極體話筒絕大多數是全向性話筒。?
引腳識別
駐極體話筒的引腳識別方法很簡單，無論是直插式、引線式或焊腳式，其底面一般均是印制電路板，如圖所示。對于印制電路板上面有2部分敷銅的駐極體話筒，與金屬外殼相通的敷銅應為“接地端”，另一敷銅則為“電源/信號輸出端”（有“漏極D輸出”和“源極S輸出”之分）。對于印制電路板上面有3部分敷銅的駐極體話筒，除了與金屬外殼相通的敷銅仍然為“接地端”外，其余2部分敷銅分別為“S端”和“D端”。有時引線式話筒的印制電路板被封裝在外殼內部，無法看到（如國產CRZ2-9B型），這時可通過引線來識別：屏蔽線為“接地端”，屏蔽線中間的2根芯線分別為“D端”（紅色線）和“S端”（藍色線）。如果只有1根芯線（如國產CRZ2-9型），則該引線肯定為“電源/信號輸出端”。
駐極體話筒應用電路
模擬量聲音傳感器模塊（四線制）
一、 工作電壓：直流4--6伏
二、主要芯片：LM393、駐極體話筒
三、 模塊尺寸：23mm X13mm X 10mm長X寬X高
四、用于聲音檢測，模塊有2個輸出：
1、AO，模擬量輸出，實時輸出麥克風的電壓信號
2、DO，當聲音強度到達某個閥值時，輸出高低電平信號【閥值-靈敏度可以通過電位器調節】
模塊電原理圖
模塊特點
1、一路音頻信號輸出，檢測到聲音輸出音頻信號
2、有3mm的安裝螺絲孔
3、使用5v直流電源供電
4、模擬量電壓信號輸出，信號幅度VCC/2
5、有閥值翻轉電平輸出
6、高感度麥克風，靈敏度高
7、 兩路紅色LED指示：POWER和SENSOR。POWER：上電即亮。SENSOR:當麥克風感測的聲音達到一定值時，此LED亮。?
8、內置放大電路，增益可調，性能穩定
9、能直接輸出線性模擬量，AD采集的時候，就更加方便了，解決了很多客戶，直接采集波形的痛苦。也可以直接作為分貝傳感器使用
10、能檢測聲音大小，是否有聲音，口哨聲，可檢測聲音強度；但不能識別特殊頻率。
11、可以用于聲控燈，配合光敏傳感器做聲光報警，以及聲音放大，聲音檢測的場合。
接口定義
1.AO:? ? 傳感器模擬量輸出
2. GND:接地
3. VCC:? ?電源輸入,范圍: 3V-24V
4. DO:? ? 數字量輸出(比較器輸出)
為做這次實驗，采購了三只傳感器做備份
串口幾乎輸出一條直線，實驗失敗
進一步簡化了程序，對這模塊（普通低端的）也不再抱什么希望了
環境噪聲的波形
放音樂的波形
比較極端的情況，敲桌子，大聲喊叫.......
實驗結論，這個模塊太簡陋了，由于有帶393比較器，更適合數字量輸出（其A0端只是擺設），比如做聲控開關，靈敏度還行
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聲音傳感器資訊
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聲音傳感器是一種可以用來檢測、并測量出聲音波形的傳感器，目前它被廣泛的運用在軍事、工業、醫療、航天等領域中，是現代工業社會發展中不可或缺的部分。傳感器技術水平在與日俱增發展的同時，也使得聲音傳感器的功能越來越豐富化。接下來，就為大家詳細介紹一下聲音傳感器的應用都有哪些？來看看吧！
聲音傳感器應用有哪些？
一、在軍事上的應用
聲音傳感器目前已在地面傳感器偵察監視系統中廣泛應用，其最大優點是分辨力強。如果運動目標是人員，則不僅可以直接聽到聲音，而且還能根據話音察明其國籍、身份和談話內容;如果運動目標是車輛，則可根據聲響判斷車輛種類。如美國陸軍使用的一種可懸掛在樹上的被稱為“音響浮標”的裝置探測距離300~400米，接近人的聽覺范圍。
二、在醫療上的應用
光纖麥克風具有對磁場的天然的抗干擾能力，可以應用于核磁共振成像的通信，是唯一在核磁共振成像掃描時可以在病人和醫生之間進行通訊的麥克風。
三、在生活上的應用
音響入侵探測器：除了可用于門戶的入口控制以外，還可用來監控入侵者出現的區域。其突出優點是，它可用來鑒別引起報警的原因。
聲音傳感器應用有哪些？看完本文，想必大家對于聲音傳感器的應用領域也能夠更加了解了吧！聲音傳感器的應用場景極為廣闊，如我們常見的交通干道噪聲檢測、建筑施工場所的噪聲檢測等，大量的市場需求也將推動著聲音傳感器朝向更加成熟，穩定的市場路線發展！
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