শব্দ সেন্সর বিভিন্ন ধরনের কি কি?

সাউন্ড সেন্সর, এমন ডিভাইস যা শাব্দ সংকেতকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে, শিল্প অটোমেশন, স্মার্ট হোমস, মেডিকেল ডায়াগনস্টিকস এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপক অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায়। তাদের অপারেটিং নীতি এবং সনাক্তকরণ লক্ষ্যগুলির উপর ভিত্তি করে, শব্দ সেন্সরগুলি প্রাথমিকভাবে নিম্নরূপ শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:

I. পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর

পাইজোইলেকট্রিক সাউন্ড সেন্সর কোয়ার্টজ এবং সিরামিকের মতো উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে লিভারেজ করে। যখন শাব্দ চাপ উপাদানের পৃষ্ঠের উপর কাজ করে, তখন এটি বৈদ্যুতিক চার্জ পরিবর্তনকে প্ররোচিত করে, যার ফলে একটি বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি হয়। এই সেন্সরগুলি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন সহ উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রদান করে:

1. মাইক্রোফোন:ইলেকট্রেট কনডেনসার মাইক্রোফোন (ECMs) ডায়াফ্রাম হিসাবে পোলারাইজড ইলেক্ট্রেট ফিল্ম ব্যবহার করে, কম খরচে এবং কমপ্যাক্ট আকারের প্রস্তাব দেয়, যার ফলে তারা ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। MEMS মাইক্রোফোনগুলি অর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ক্ষুদ্র ক্যাপাসিটিভ কাঠামোকে একীভূত করে, শক্তিশালী বিরোধী-হস্তক্ষেপ ক্ষমতা এবং চমৎকার সামঞ্জস্য, সাধারণত স্মার্টফোনে পাওয়া যায়।

2. অতিস্বনক সেন্সর:সাধারণত 20kHz এর উপরে কাজ করে, এগুলি অতিস্বনক তরঙ্গ প্রেরণ এবং গ্রহণ করতে পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক ব্যবহার করে, দূরত্ব পরিমাপ (যেমন, পার্কিং সেন্সর) এবং প্রবাহ সনাক্তকরণের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত। মেডিকেল আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিং সরঞ্জামগুলিতে, অ্যারেযুক্ত পিজোইলেকট্রিক সেন্সরগুলি মিলিমিটার-স্তরের রেজোলিউশন অর্জন করে।

২. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন-ভিত্তিক সেন্সর

এগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করে, প্রাথমিকভাবে সহ:

1. মুভিং-কয়েল মাইক্রোফোন:শব্দ তরঙ্গ একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে কম্পন করার জন্য একটি কুণ্ডলী চালিত করে, চৌম্বকীয় ফ্লাক্স লাইন কেটে কারেন্ট উৎপন্ন করে। তাদের বিস্তৃত গতিশীল পরিসর তাদের পেশাদার রেকর্ডিং সরঞ্জামগুলির জন্য একটি সাধারণ পছন্দ করে তোলে।

2. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পিকআপ:গিটারের মতো যন্ত্রগুলিতে ব্যবহৃত কয়েল পিকআপগুলি অডিও সিগন্যাল আউটপুট করতে ধাতব স্ট্রিংগুলি কম্পনের মাধ্যমে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তিকে পরিবর্তন করে।

III. অপটিক্যাল সাউন্ড সেন্সর

নন-যোগাযোগ সনাক্তকরণ প্রযুক্তি ব্যবহার করুন, যেমন:

1. লেজার ভাইব্রোমিটার:ডপলার প্রভাবের মাধ্যমে পৃষ্ঠের কম্পন পরিমাপ করুন, উচ্চ-তাপমাত্রা বা শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের পরিবেশের জন্য উপযুক্ত। যান্ত্রিক ব্যর্থতার কারণে অস্বাভাবিক শাব্দ তরঙ্গ সনাক্ত করতে শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

2. ফাইবার অপটিক অ্যাকোস্টিক সেন্সর:শব্দ তরঙ্গ অপটিক্যাল ফাইবারের প্রতিসরাঙ্ক সূচক পরিবর্তন করে, বিতরণ করা শাব্দ পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে এমন সম্পত্তি ব্যবহার করুন। এই প্রযুক্তি তেল পাইপলাইন লিক সনাক্তকরণের জন্য নিযুক্ত করা হয়।

IV ক্যাপাসিটিভ সাউন্ড সেন্সর

একটি চলমান প্লেট এবং একটি স্থির প্লেটের সমন্বয়ে একটি ক্যাপাসিটিভ কাঠামো তৈরি করে, শব্দ তরঙ্গ প্লেটের ব্যবধান পরিবর্তন করে, যার ফলে ক্যাপাসিট্যান্স মান পরিবর্তন হয়। MEMS মাইক্রোফোনগুলি এই বিভাগের অন্তর্গত, 70dB-এর বেশি শব্দের অনুপাত-থেকে{2}}সংকেত অর্জন করে৷ আরেকটি প্রকার, সিলিকন মাইক্রোক্যাপ্যাসিটিভ মাইক্রোফোন, অর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়াগুলিকে ক্ষুদ্র বায়ু গহ্বর তৈরি করতে ব্যবহার করে, যা এটিকে চিকিৎসা শ্রবণ যন্ত্রের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

V. প্রতিরোধী শব্দ সেন্সর

কার্বন-কণিকা মাইক্রোফোন একটি সর্বোত্তম উদাহরণ। শব্দ চাপ কার্বন কণিকাগুলির যোগাযোগের প্রতিরোধকে পরিবর্তন করে, যার ফলে বর্তমানকে মড্যুলেট করে। যদিও দুর্বল ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে, তাদের সাধারণ গঠন এবং কম খরচে প্রাথমিক টেলিফোনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

VI. নতুন বুদ্ধিমান সেন্সর

প্রযুক্তিগত অগ্রগতি একাধিক প্রযুক্তিকে সংহত করে হাইব্রিড সেন্সরগুলির উত্থানের দিকে পরিচালিত করেছে:

1. এআই ভয়েসপ্রিন্ট রিকগনিশন মডিউল:ডিএসপি চিপস এবং গভীর শিক্ষার অ্যালগরিদমকে একীভূত করে, এগুলি স্মার্ট নিরাপত্তা ব্যবস্থার জন্য রিয়েল টাইমে নির্দিষ্ট ভয়েসপ্রিন্ট বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করে। Baidu AI ওপেন প্ল্যাটফর্ম দ্বারা প্রদত্ত অ্যাকোস্টিক মডেলগুলি 98% নির্ভুলতা অর্জন করে৷

2. মাল্টি-প্যারামিটার এনভায়রনমেন্টাল সেন্সর:একই সাথে শব্দ, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং অন্যান্য পরামিতি সনাক্ত করা। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে স্মার্ট শহরগুলিতে নয়েজ মনিটরিং টার্মিনাল, যা 4G নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ক্লাউড প্ল্যাটফর্মে ডেসিবেল ডেটা আপলোড করে।

অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প তুলনা

প্রযুক্তিগত উন্নয়ন প্রবণতা

1. ক্ষুদ্রকরণ এবং একীকরণ:TSMC-এর মতো নির্মাতারা 3mm×2mm প্যাকেজে MEMS মাইক্রোফোন চিপ চালু করেছে, যাতে ভবিষ্যতে সেন্সর এবং প্রসেসরের SoC ইন্টিগ্রেশনের সম্ভাবনা থাকে।

2. এআই ক্ষমতায়ন:ফ্রেমওয়ার্ক যেমন Baidu-এর PaddlePaddle সমর্থন প্রান্ত-সাইড অ্যাকোস্টিক মডেল স্থাপন, প্রান্ত কম্পিউটিং ক্ষমতা সহ সেন্সর সক্ষম করে৷ উদাহরণস্বরূপ, শিশু ক্রাই ডিটেক্টর স্থানীয়ভাবে 200ms এর মধ্যে অ্যাকোস্টিক বর্ণালী বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করতে পারে।

3. স্ব-শক্তি প্রদান প্রযুক্তি:জর্জিয়া টেকের পাইজোইলেক্ট্রিক-ট্রাইবোইলেকট্রিক হাইব্রিড সেন্সরগুলি পরিবেশগত কম্পন শক্তিকে কাজে লাগায়, এগুলিকে IoT নোড ডিভাইসগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে৷

শব্দ সেন্সর নির্বাচন করার সময়, ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা (মানুষের শ্রবণশক্তি 20Hz-20kHz), সংবেদনশীলতা (dB/V), এবং সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত সহ প্যারামিটারগুলিকে ব্যাপকভাবে মূল্যায়ন করুন। শিল্প অ্যাপ্লিকেশন অতিরিক্তভাবে সুরক্ষা রেটিং (যেমন, IP67 ধুলো এবং জল প্রতিরোধ) এবং তাপমাত্রা অভিযোজনযোগ্যতা (-40 ডিগ্রী থেকে 85 ডিগ্রী অপারেটিং পরিসীমা) মনোযোগ প্রয়োজন। 5G এবং AIoT প্রযুক্তির প্রসারের সাথে, সাউন্ড সেন্সরগুলি সাধারণ সংকেত অধিগ্রহণ থেকে বুদ্ধিমান উপলব্ধি সিস্টেমে বিকশিত হচ্ছে।