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通常介质的折射率变化是非常小的,在标准条件下(室温、环境压力),单一指向消回音模块制造商,如果压力变化1Pa,空气的折射率变化约3×10-9。然而,从声学的角度来看,菏泽单一指向消回音模块,1Pa的交变压力(~1×10-5的环境压力)已经相当响亮了,它大致相当于有人在几厘米的近距离内对着你的耳朵大喊大叫。因此,麦克风需要解析远低于1Pa的压力。事实上,无膜光学麦克风可以实现令人印象深刻的压力解析能力。可以检测到低于10–14的折射率变化,对应于小至1μPa的压力变化(化为1-Hz带宽)。
麦克风真正的好处在于其他地方。因为它的镜子是如此的小而坚硬,它们的机械共振几乎对测量没有影响,基于此原理的麦克风可以在从次声(从大约5Hz开始)到1MHz的频率范围内都具有非常平坦的频率响应。此外,无膜光学麦克风不仅可以在空气中使用,还可以在液体中使用。而且因为水的折射率比空气的折射率高出很多(约1,000倍,单一指向消回音模块定制,与真空中相比),这非常有助于补偿灵敏度的损失。在水或其他液体中使用时,换能器可在高达50MHz的频率下工作。另一个有趣的特性是光学麦克风的脉冲响应,因为无惯性传感器能够更好地成像狄拉克脉冲(非常尖锐的时间尖峰)。

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声音传感器是一种可以将声音信号转换为电信号或将电信号转换为声音信号的设备。在前一种情况下,它们被称为输入声音传感器,麦克风就是这种情况的一个例子。在后一种情况下,它们被称为输出声音传感器,扬声器就是一个例子。
动铁式麦克风
动铁式麦克风也称为可变磁阻麦克风,它使用强力磁铁。磁路包含一个由软铁制成的电枢,该电枢又连接到一个隔膜。随着电枢移动,电路的磁阻会发生变化,这反过来会改变电路中的总磁通量。这种麦克风中的磁路使乐器更重。

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运用光学手段测量声音,一种常见的思路是通过光波来检测声波诱导的悬臂或反射膜的机械运动。然而,基于移动机械部件(如薄膜)的麦克风(无论是在电气设备还是光学设备中)都有局限性,因为它们都受到所涉及结构机械特性的影响,这些结构表现为耦合的弹簧-质量系统。例如,包含薄膜或可机械变形的压电材料的麦克风具有几个不同的共振频率。虽然阻尼系统可以改善设备频率响应的线性度,但会导致灵敏度的降低。
该标准具是由两个平行的毫米大小的半透明镜形成的小型干涉腔(如图1所示)。这种传感器的新颖之处在于它不会像人们预期的那样通过感应其腔镜的运动或变形来工作。相反,它通过感应腔体本身的声音传播介质的折射率的微小变化来工作。以连续波模式工作的1550nm激光二极管发出的1mW光束通过光纤发送到Fabry-Pérot标准具。腔内压力发生变化的那一刻,透射(以及反射)光强度的强度就会被相应地进行调制。因为对于许多应用来说,单一指向消回音模块价格,使用单根光纤的简单传感器设置是,所以对反射光进行监测。在普通光纤内进出传感器头的光束使用光环行器分开,从而可以监测传感器的反射光。
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