سنسور صوتی (Acoustic Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور صوتی (Acoustic Sensor) :
سنسور صوتی یک اصطلاح عمومی برای هر دستگاهی است که امواج صوتی را تشخیص می دهد. این دسته شامل میکروفون ها (برای هوا)، هیدروفون ها (برای آب)، و سنسورهای ارتعاشی (برای جامدات) می شود. سنسورهای صوتی بر اساس تبدیل انرژی مکانیکی ناشی از فشار صوت به سیگنال الکتریکی کار می کنند. اصول فیزیکی مختلفی مانند القای الکترومغناطیسی (میکروفون دینامیک)، تغییر ظرفیت خازن (میکروفون خازنی)، اثر پیزوالکتریک (هیدروفون، میکروفون پیزوالکتریک)، و اثر پیزومقاومتی (سنسورهای MEMS) در این سنسورها به کار می رود.
پارامترهای مهم یک سنسور صوتی عبارتند از:
حساسیت (Sensitivity): نسبت ولتاژ خروجی به فشار صوت ورودی (معمولا بر حسب mV/Pa یا dB re 1V/Pa).
پاسخ فرکانسی (Frequency Response): محدوده فرکانس هایی که سنسور می تواند به طور یکنواخت اندازه گیری کند. برای میکروفون های با کیفیت، این محدوده وسیع و صاف است.
الگوی قطبی (Polar Pattern): نحوه حساسیت سنسور به صداهای وارد از زوایای مختلف (همه جهته، دو جهته، یک جهته).
نویز (Noise): سطح نویز ذاتی سنسور (معمولا بر حسب dB SPL).
دامنه دینامیکی (Dynamic Range): تفاوت بین بلندترین و آرام ترین صدای قابل اندازه گیری.
سنسورهای صوتی در کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شوند:
ارتباطات و سرگرمی: میکروفون در تلفن ها، ضبط صدا، کنسرت ها و استودیوها.
صنعت و پایش: تشخیص نشت گاز (صدای نشت)، پایش وضعیت ماشین آلات (آنالیز صدا)، و کنترل کیفیت (تشخیص صداهای غیرعادی).
پزشکی: گوشی پزشکی (استتوسکوپ الکترونیکی).
نظامی و امنیتی: سنسورهای شلیک گلوله (برای تشخیص مکان تک تیرانداز)، سونار.
تحقیقات علمی: مطالعات آکوستیک، زیست شناسی (صدای حیوانات).
\[ p(t) = P_0 \cos(2\pi f t) \quad , \quad V_{out} = S \cdot p(t) \]