חיישן קול: כל מה שאתה צריך לדעת בשנת 2022

מבוא

האם תהיתם פעם איך הסצנות האלה בסרטים שבמחיאת כפיים אחת בלבד, האורות שלהן נדלקים? אפילו אותם עוזרים המופעלים אלקטרונית, כמו אלקסה וגוגל, יכולים להגיב לפקודות מקולות אנושיים.

כל אלה מתאפשרים באמצעות טכנולוגיה; בתרחיש המסוים הזה, זה בגלל חיישן קול וקצת תכנות מעורבים. זה יכול להיות מכריע, אבל אנחנו נהפוך את זה לפשוט יותר עבור הקוראים שלנו.

במהלך השנים, חיישני סאונד השפיעו באופן משמעותי על תעשיית האוטומציה; הוא נוצל באינספור טכנולוגיות בעולם המודרני ועזר לתעשיות שונות בפעילותן בגלל היכולות יוצאות הדופן שלהן. אנחנו יודעים שאתה כבר תוהה; איך הדבר הזה עובד.

לפיכך, במאמר זה, נדון בחיישני סאונד לעומק. ליתר דיוק, הוא יתמקד בהגדרה, תצורה, תכונה, מפרטים, תפקוד, יישומים ואפילו פתרון בעיות. המשך לקרוא עד הסוף כדי לקבל סקירה מפורטת של חיישני קול.

מבוא לחיישני קול

מבוא לחיישני קול

מהו חיישן קול?

במילים פשוטות, חיישן סאונד הוא מודול המשמש לזיהוי העוצמה, התהליך ותגובה לאותות רעש סביבתיים. באשר ליישומים שלהם, הוא נמצא לעתים קרובות במכשירים שיש להם תפקיד ראשוני לעבד גלי קול.

אחד מהיישומים שלה הוא מערכות אבטחה ואוטומציה, התקני ניטור ומתגים. בנוסף, ניתן להתאים את הרגישות שלו באמצעות תוכנית שתתיישר עם השימוש הרצוי; PCBTok יכול לבצע זאת בהתאם למפרט הצרכן שלנו.

באשר למבנה שלו, יש לו כמה תכלילים במודול, כגון א גלאי, מַגבֵּר, ו מיקרופון. יש צורך בשילוב מיקרופון כדי להזין את הרעש למאגר. ברגע שגל הקול המסוים הזה כבר זוהה, תהליך קריאת ההודעה מאותות הקול יתחיל מיד.

עם זאת, הוא יכול לעבד רק רמות רעש ב-3 קילו-הרץ עד 6 קילו-הרץ מהתדר הנוגע לדציבלים, קירוב שבו הוא כבר רגיש לאוזניים של בני אדם. בשל ההתקדמות הטכנולוגית, ישנם מכשירים קיימים למדידת רמות קול.

מהו חיישן קול?

מהו חיישן קול?

מהי התצורה, עקרון העבודה, התכונות והמפרטים של חיישן קול?

כל ההיבטים הללו; תצורה, עקרון העבודה, תכונות ומפרטים יידונו בנפרד להלן.

תצורה של חיישן קול

בעיקרו של דבר, ישנם ארבעה (4) סוגי פינים הכלולים בחיישן קול. יש לנו אותם למטה.

  • 1st Pin (VCC) - הוא פועל כמקור הכוח במודול; הוא יכול לספק מתחים הנעים בין 3.3 ל-5.
  • 2nd Pin (GND) - מכיוון שהוא מספק למודול חיבור הארקה, הוא מכונה פין הארקה.
  • 3rd פין (פלט דיגיטלי) - הוא אחראי בעיקר על החיבורים בין המיקרו-בקר לפין הדיגיטלי שלו.
  • 4th פין (יציאה אנלוגית) - בדומה ליציאה דיגיטלית, הוא מחבר את המיקרו-בקר והפין האנלוגי.

עקרון העבודה של חיישן קול

כאנלוגיה, חיישני קול מבצעים פונקציות דומות לאוזניים אנושיות מכיוון שיש לה דיאפרגמה. עם זאת, ההבדל היחיד הוא שהתקנים חיצוניים כלולים במודול זה להמרת גלי קול בהצלחה לזרם. בין מכשיריו המחוברים חיצונית נמצא מיקרופון.

ברוב המקרים, הוא מורכב מממברנה של חומרים מגנטיים הממוקמים בלולאה סביב כבלי פלדה. יתר על כן, המגנטים בתוך החיישן מתנודדים לפי דחפי שמע, והלולאות בתוך החיישן יכולות גם להשרות חשמל בו זמנית.

תכונות ומפרטים של חיישן קול

להלן המאפיינים והמאפיינים של חיישן קול:

  • זה קל לשימוש ולתפעול.
  • הוא מסוגל לספק אותות אנלוגיים ב-o/p.
  • באזור הקלט, הוא פורס רק מודול לוגי פשוט.
  • יש לו טווח פעולה של 3 1/3 מהמתח.
  • לגבי זרם הפעולה שלו, הוא נע בין 4 ל-5 מיליאמפר.
  • רגישות המיקרופון של 1 kHz שלו נמדדת בדציבלים והיא 52 עד 48.
  • לגבי עכבת המיקרופון, יש לה ערך של 2.2k Ω.
  • מבחינת תדר המיקרופון, זה צריך להיות סביב 16 קילו-הרץ עד 20 קילו-הרץ.
  • מבחינת היחס בין האות לרעש הוא כ-54 דציבלים.

כיצד פועל חיישן קול?

כאמור, ניתן להשוות חיישני סאונד לאוזניים אנושיות שכן לשניהם יש דיאפרגמה האחראית על המרת אותות קול מהסביבה לפלט. עם זאת, חיישני סאונד אינם יכולים להחליף את האוזניים מכיוון שהדיאפרגמה שלהם אינה זהה; במקום זאת, הוא משתמש בגלאי שיא, מגבר בעל אפשרויות שונות בהתאם לרגישות הרצויה ומיקרופון.

אם למודול חסר אפילו אחד מהרכיבים הללו, יהיה קשה לתפקד. לפיכך, אנו רוצים לספק את התהליך להבנה טובה יותר.

  • חלקיקי אוויר עוזרים לתדרי הרטט להתפזר.
  • המיקרופון האינדוקטיבי המובנה שלו קולט את דחפי האודיו.
  • על מנת לנהל את רמת הרעש, הרעידות מוגברות ומדיגיטליות.

פישטנו את התהליך לחלקים כדי שאחד יוכל לתפוס את ההליך ביסודיות. בשל תהליך זה, מודול זה יכול לזהות פקודות קוליות לשליטה במכשירים החכמים במשק בית. זה אולי נשמע פשוט; עם זאת, זה דורש גישה יסודית כדי להשיג את מטרתו הרצויה במלואה. לפיכך, מומלץ מאוד לבחור יצרן בעל ידע נרחב בתעשייה כדי למנוע טעויות ולהשיג ביצועים מיטביים.

יישומים של חיישני קול

ישנם אינספור יישומים עבור חיישן קול שיכולים להועיל בפעולות יומיומיות שונות מלבד Arduino Projects. חלק מהיישומים שלה כוללים את הדברים הבאים:

  • ראשית, הטכנולוגיות למעקב ואבטחה, כמו התראות דלתות וגלאי תנועה וכו'.
  • זה יכול להועיל לאלקטרוניקה צריכה, כגון סמארטפונים, מחשבים ניידים ונגני מוזיקה.
  • זה יכול לעזור לזהות לחץ דציבלים וצלילים אטמוספריים.
  • מלבד כיבוי פיזי של אורות עם מתג, אוטומציה ביתית, למשל, מאפשרת לך להאיר את משק הבית שלך על ידי מחיאות כפיים או אפילו דיבור.

ליישומים אלה יש מטרה עיקרית אחת: להקל על חיי האדם. לאורך הדרך, הוא עשוי להגביר את הפונקציונליות שלו ככל שהטכנולוגיה מתקדמת.

יישומים של חיישני קול

יישומים של חיישני קול

מהם רכיבי מודול חיישן הקול?

בעולם המודרני, מודול חיישן סאונד צבר פופולריות במגוון Arduino פרויקטים בשל תכונותיו ויכולותיו הרבות, כגון היכולת ליצור מתגים מגיבים לקול ו לד מכשירי חזותיים המופעלים על ידי סאונד. מלבד זאת, העלות, הכוח, הקשיחות וטווח החישה המתכוונן הרחב שלו תרמו משמעותית לפופולריות שלו.

בנושא הקודם, דנו בתצורות הפינים השונות המוטמעות במודול זה. מלבד פיני VCC, GND, פלט דיגיטלי ומוצא אנלוגי, יש לו LED Power ו- Signal LED. כפי ששמו מעיד, Power LED, האור נדלק אוטומטית אם נוצר חשמל דרך הלוח. לגבי נורית האותות, ניתן להפעיל אותה רק אם הלוח הוחלף. מלבד החלקים שהוזכרו, יש לו אות אנלוגי המומר לאות דיגיטלי הנקרא משווה OP-Amp.

יתרה מכך, אם מתכננים להתאים את רגישות הרעש, כללנו פוטנציומטר שיכול לשנות את העוצמה. בסופו של דבר, המודול לא יושלם ללא המיקרופון שמזהה את גלי הקול מהסביבה. אם רכיב אחד חסר, ייתכן שהוא לא יפעל כמו שצריך. בסך הכל, הוא יוצר מודול חיישן קול עובד ויעיל.

מהם רכיבי מודול חיישן הקול?

מהם רכיבי מודול חיישן הקול?

מהו ממשק הלוח של חיישן קול?

בדרך כלל, מודול חיישן קול מורכב ממרכיבים שונים, במיוחד מיקרופון המחובר יחדיו כדי לתפקד כאחד. מטרתו העיקרית היא לעבד ולהמיר גלי קול לתדרים שמישים המכונים אותות חשמליים. באופן זה, הוא מורכב משלושה חלקים מהותיים; בלעדיהם, זה יהיה בלתי אפשרי עבור המודול לתפקד. הוא כולל מיקרופון אלקטרט, התאמה רגישה ומשווה.

כדי להבין טוב יותר את הדיגיטציה, המשווה מעבד אותות חשמליים הנשלחים אליו. לאחר מכן, הוא יעבד את הפלט שלו דרך הפין המיועד.

בעיקרון, מודול זה מכיל פוטנציומטר שניתן להשתמש בו כדי להגדיר גבול אם מתכוונים להמשיך בעניינים צעד קדימה. באמצעות קריטריון זה, ניתן לקבוע אם עוצמת הצליל גבוהה אם היא עוברת את הסף שצוין או מתחת לגבול. עם תצורה זו, ניתן להגדיר פעולה שתתבצע ברגע שמגיעים לסף מוגדר. לדוגמה, כאשר מוחאים כפיים, אנרגיית הקול עשויה להיות מעל הנקודה המצוינת, מה שגורם למכשירים להידלק. ניסוי קטן יכול להוביל לעיסוקים יצירתיים רבים. מלבד זאת, חיישן סאונד מכיל שתי נוריות, שכבר נדון בסעיף הקודם. בסך הכל, זהו הממשק של מודול חיישן הקול.

כיצד לפתור תקלות בחיישן קול?

ברגע שחיישן הקול פועל בצורה שונה ממה שהוא צריך, חיוני לעקוב אחר ההנחיות הסטנדרטיות כדי לנהל אותו כדי למנוע נזק נוסף למודול. יצרנו את הצעדים הבאים שיש לנקוט במקרה שחיישן הקול מראה כמה סימני שגיאה.

  • ראשית, אנו מציעים לבדוק את ספק כוח לראות אם הוא מכוסה באלמנטים מיותרים; אם זה המקרה, חיוני לנקות אותו מיד. זה יכול לייצר רעש למקור, ובכך להוות סיכון אם המעגל הוא אנלוגי.
  • שנית, אנו ממליצים לבחור מיקרופון שיכול לסבול ולספוג ביעילות מתחים ורעידות. חשוב לשקול זאת מכיוון שחלק מסוגי המיקרופונים רגישים לרעשים סביבתיים מסוימים.
  • מאחר ולחיישני קול יש טווח עבודה מוגבל, אנו ממליצים לבדוק את יכולת האב-טיפוס. לפיכך, אנו מציעים לבצע פעולה קולית ליד המודול כדי להשיג תוצאות טובות.

כיצד לפתור תקלות בחיישן קול?

כיצד לפתור תקלות בחיישן קול?

סיכום

לסיכום, חיישני סאונד היו לעזר רב בקידום הטכנולוגיות בעולם של היום. עם זאת, נכון לרגע זה, היכולת והיישומים שלו עדיין מוגבלים ליישומים מסוימים. אבל החדשות הטובות הן שזה יכול להתקדם עם הזמן.

צוות המומחים שלנו ב PCBTok מטרתו בעיקר לסייע ללקוחות הפוטנציאליים שלנו עם הבנה מקיפה של חיישני קול. לפיכך, אנו מקווים שהבלוג הנחקר היטב הזה תרם לתהליך קבלת ההחלטות של האדם.

PCBTok זכה להכרה ברחבי העולם על מתן שירותים ומוצרים למופת לצרכנים שלנו. מלבד זאת, יש לנו ידע רב בתחום, כוח אדם מנוסה וטכנולוגיות מתוחכמות לעבודה ללא דופי על כל המפרטים הרצויים של הלקוח שלנו.

ב-PCBTok, אנו מוקירים את כל הערכים והדעות של הצרכנים שלנו; איתנו, הדרישות שלך יושגו בהתאם להנחיות הסטנדרטיות.

צור איתנו קשר עוד היום ותיהנה ממודול חיישן הקול שלך עם PCBTok!

עדכן העדפות קובצי Cookie
גלול למעלה