樓梯走廊,聲音控制燈開關的原理

2020-12-03 容濟點火器

聲控開關,本質是能通過聲音來控制電通斷的一種聲音傳感器,也就是能把聲能轉換成電能信號輸出的東西,裡邊核心的東西是一個拾音器,通過它來進行省電轉換,要理解整個原理,先從拾音器和麥克風(話筒)來說起,請關注:容濟點火器

麥克風是話筒,那是音譯出來的名詞而已,話筒的作用是把聲音收集到一起了,然後轉換成電能,它利用了一些電阻,電容,壓電材料,鋁帶,線圈或者半導體等東西來完成聲能向電能電信號的轉換,把聲音變成了一些電子波形(聲音本質也是一種機械波)。

比如這是一種電容測量方式的話筒,利用基板和振膜來組成一個電容的兩個極,基板是固定不動的,當有聲音傳遞過來,聲波會讓振膜振動,這樣電容的兩個極之間會產生了一定的距離變化,電容變化,會引起迴路上的電流變化,這樣通過一個取樣電阻,就能變送出微弱的電信號。

因為聲音經過空氣(或者其他介質)傳遞過程,會衰減,而且會受到一些其他聲音幹擾,會失真,所以需要一個所謂的音頻放大過濾設備來把聲音話筒收集過來的聲音處理一下,讓它接近恢復到聲源(比如人說出的聲音)的聲音狀態。因此拾音器包含了話筒和音頻放大過濾設備,它可以理解成一款聲音收集轉換的放大器。

拾音器裡邊,會設計有不同的選頻網絡,這樣能挑選或者收集不同的聲音頻率,能有效過濾一些噪音,讓聲音信號更加接近原聲或者實現根據需要來保留的一些聲音。

上邊說到的聲音信號,轉換成電信號後,是一個連續的模擬量,而聲控開關,只需要輸出一個開關量,也就是只要接受到的聲音大於一定的臨界值,就可以讓電路導通,小於臨界值,就可以讓電路斷開,所以可以利用運放等來做一個比較器,讓聲音大於某個值,輸出一個開關量給燈的電路做聯鎖就可以了,如果想隔離,可以外加光耦或者繼電器之類的器件來實現。簡單的聲控開關,裡邊就利用一個小彈片來感應到聲音,彈片直接控制繼電器,繼電器輸出觸點信號就能滿足連鎖互鎖電路要求了。

所謂負載一點的,可以調整靈敏度度的,裡邊包含了BM傳聲器,信號放大,整流電路,電子開關和延遲電路等,可以通過三極體和一些阻容電路來實現這些功能。

實際應用的控制樓梯燈的聲控開關,除了考慮聲音信號外,還要考慮到只能讓它工作在晚上,白天如果工作會造成浪費,所以另外加上了感光傳感器來連鎖,上圖中的S2是手動開關,可以通過人手來操控燈的開關。S1是一個光敏電阻組成的感光控制電路,同樣也要輸出一個開關信號,利用這個開關信號來和聲音開關信號串聯,這樣白天時候,光亮了,光敏電阻變大,是不會導通的,這樣燈不亮。晚上時候,光敏阻值變小,只要有聲音信號過來,會讓聲音開關閉合一段時間,燈保持亮一陣子。等到延遲時間到了,這個聲音開關會被切開,燈滅。

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