声音传感器作为将声波信号转换为电信号的装置,在设备状态监测、工业自动化、医疗诊断等领域中应用非常广泛。而根据其工作原理和检测目标的不同,声音传感器可以分为以下几种类型:
1、自由场麦克风
自由场麦克风采用极指向性设计,仅接收来自特定方向的声波,通过消除反射声波干扰,直接测量声源的真实声压。这种设计确保在开放空间中,麦克风仅记录声源直接传播的声波,避免环境噪声干扰。
具有极指向性设计、频率响应平坦、高灵敏度、动态范围广等特点。可应用于建筑声学、环境噪声监测等多种应用场景。这种麦克风在这种环境下(或声源距离较远时)能提供最准确、最平坦的频率响应。它区别于为密闭空间或极近距离设计的“压力场”麦克风。
2、电容式麦克风(ECM)
电容式麦克风由振膜和固定背板组成电容器,利用振膜与背极板之间的电容变化来转换声波信号。声波使振膜振动,改变电容值,进而产生电信号。
主要特点是高灵敏度、宽频响范围,体积小,成本低,但易受湿度和温度影响。常应用于消费电子、会议系统、录音设备等。

3、动圈式麦克风
动圈式麦克风是通过声波驱动振膜带动线圈在磁场中运动,切割磁感线进而产生电流。
主要特点是耐用性强,可承受高声压级、频响范围较窄,灵敏度较低。常应用工业噪声监测(如发动机噪声)等。
4、MEMS麦克风
MEMS麦克风基于微机电系统(MEMS)技术,将振膜和电容结构集成在硅芯片上,通过ASIC芯片输出数字或模拟信号。
具有超小型化、抗电磁干扰、一致性高等特点。一般应用于物联网、汽车、智能手机等行业。
5、压电式传感器
压电式声音传感器利用石英、陶瓷等压电材料的特性,当声波压力作用于材料表面时会产生电荷变化,从而输出电信号。
这类传感器灵敏度高、频率响应宽。一般应用于工业超声检测、医疗超声成像、军事声呐系统等。
另外还有光纤声传感器、电阻式(碳粒)麦克风、激光多普勒测振仪、超声波传感器等其他类型。当我们选择使用时,可根据我们的实际应用场景来进行选择。