Hljóðskynjarar, sem tæki sem umbreyta hljóðmerkjum í rafmagnsmerki, finna víðtæka notkun í sjálfvirkni iðnaðar, snjallheimilum, læknisfræðilegum greiningu og öðrum sviðum. Byggt á rekstrarreglum þeirra og greiningarmarkmiðum eru hljóðnemar fyrst og fremst flokkaðir sem hér segir:
I. Piezoelectric skynjarar
Piezoelectric hljóðnemar nýta eiginleika efna eins og kvars og keramik. Þegar hljóðþrýstingur verkar á yfirborð efnisins framkallar hann rafhleðslubreytingar og myndar þar með rafmerki. Þessir skynjarar bjóða upp á mikla næmni og breitt tíðnisvið, með dæmigerðum forritum þar á meðal:
1. Hljóðnemar:Electret condenser hljóðnemar (ECM) nota skautaða electret filmu sem þind, bjóða upp á lágan kostnað og fyrirferðarlítinn stærð, sem gerir þá mikið notaða í rafeindatækni. MEMS hljóðnemar samþætta smá rafrýmd uppbygging með hálfleiðaraferlum, með sterka and-truflavirkni og framúrskarandi samkvæmni, sem venjulega er að finna í snjallsímum.
2. Ultrasonic skynjarar:Venjulega starfa yfir 20kHz, þessir nota piezoelectric keramik til að senda og taka á móti ultrasonic bylgjur, hentugur fyrir forrit eins og fjarlægðarmælingar (td bílastæði skynjara) og flæðisskynjun. Í læknisfræðilegum ómskoðunartækjum ná raðvirkir rafskynjarar millimetra-upplausn.
II. Rafsegulörvun-Synjarar
Þetta mynda rafboð með segulsviðsbreytingum, fyrst og fremst þar á meðal:
1. Hreyfandi-spóluhljóðnemar:Hljóðbylgjur knýja spólu til að titra innan varanlegs segulsviðs og skera segulflæðislínur til að mynda straum. Breitt kraftsvið þeirra gerir þá að algengu vali fyrir faglegan upptökubúnað.
2. Rafsegultæki:Spólu pickuppar sem notaðir eru í hljóðfæri eins og gítar breyta segulsviðsstyrk með titrandi málmstrengjum til að gefa út hljóðmerki.
III. Optískir hljóðskynjarar
Notaðu greiningartækni án-snertis, svo sem:
1. Laser titringsmælar:Mældu yfirborðs titring með doppleráhrifum, hentugur fyrir háan-hita eða sterka rafsegultruflun. Notað í iðnaði til að greina óeðlilegar hljóðbylgjur af völdum vélrænnar bilana.
2. Ljósleiðarar hljóðnemar:Nýttu eiginleikann að hljóðbylgjur breyta brotstuðul ljósleiðara, sem gerir dreifða hljóðvöktun kleift. Þessi tækni er notuð til að greina olíuleiðslur leka.
IV. Rafrýmd hljóðskynjarar
Samanstendur af hreyfanlegri plötu og fastri plötu sem mynda rafrýmd uppbyggingu, hljóðbylgjur breyta plötubilinu og breyta þar með rýmdinni. MEMS hljóðnemar tilheyra þessum flokki og ná merki-til-suðs sem er yfir 70dB. Önnur gerð, sílikon örrýmd hljóðnemi, notar hálfleiðaraferli til að búa til smærri lofthol, sem gerir hann hentugan fyrir læknisfræðilega hlustunartæki.
V. Viðnámshljóðskynjarar
Kolefnis-kornhljóðnemar eru klassískt dæmi. Hljóðþrýstingur breytir snertiviðnám kolefniskorna og stillir þannig straumnum. Þrátt fyrir að sýna lélega tíðni svörunareiginleika, gerði einföld uppbygging þeirra og lágur kostnaður þá mikið notaða í fyrstu símum.
VI. Nýir greindir skynjarar
Tækniframfarir hafa leitt til þess að blendingsskynjarar hafa komið fram sem samþætta margar tækni:
1. AI raddprentaþekkingareiningar:Með því að samþætta DSP-flögur og djúpnámsreiknirit, greina þessir tiltekna raddprentareiginleika í rauntíma fyrir snjöll öryggiskerfi. Hljóðmódel frá Baidu AI Open Platform ná 98% nákvæmni.
2. Margir-umhverfisskynjarar:Greina samtímis hljóð, hitastig, rakastig og aðrar breytur. Sem dæmi má nefna hávaðavöktunarstöðvar í snjallborgum, sem hlaða upp desibelgögnum á skýjapalla í gegnum 4G net.
Samanburður umsóknarsviðs
| Gerð skynjara | Næmi | Kostnaður | Dæmigert umsóknarsvið |
| MEMS hljóðnemi | Hátt | Lágt | Snjallsímar, snjallhátalarar |
| Dynamic hljóðnemi | Miðja | Miðja | Sviðssýningar, útsendingarupptökur |
| Ultrasonic skynjari | Ofsalega hátt | tiltölulega hátt | Læknisfræðileg ómskoðun, iðnaðarpróf sem ekki-eyðileggjandi |
| Ljósleiðara-hljóðskynjari | Ofsalega hátt | Hátt | Vöktun olíu- og gasleiðslu, viðvörun um landamæri |
Tækniþróunarstraumar
1. Smæðing og samþætting:Framleiðendur eins og TSMC hafa kynnt MEMS hljóðnemaflögur í 3mm×2mm pökkum, með framtíðarmöguleika fyrir SoC samþættingu skynjara og örgjörva.
2. AI styrking:Rammar eins og PaddlePaddle frá Baidu styðja hljóðeinangrun á kant-hlið, sem gerir skynjara kleift með kanttölvugetu. Til dæmis geta grátskynjarar ungbarna greint hljóðeinkenni litrófs á staðnum innan 200 ms.
3. Sjálfsafl-tækni:Þrírafmagnsskynjarar frá Georgia Tech-virkja titringsorku umhverfis umhverfis, sem gerir þá tilvalna fyrir IoT hnútatæki.
Þegar hljóðnemar eru valdir, metið ítarlega færibreytur, þar á meðal tíðnisvið (heyrn manna nær yfir 20Hz-20kHz), næmi (dB/V) og hlutfall-merkis og hávaða. Iðnaðarforrit krefjast auk þess athygli á verndareinkunnum (td IP67 ryk- og vatnsheldni) og aðlögunarhæfni hitastigs (-40 gráður til 85 gráðu rekstrarsviðs). Með útbreiðslu 5G og AIoT tækni, eru hljóðnemar að þróast frá einföldum merkjaöflun yfir í greindar skynjunarkerfi.