利用电能产生机械振动，从而扰动周围的空气产生声音，无论是可听频率还是不可听频率的声音。
声音是“声波”的统称。声音传感器能检测这些频率范围从1Hz到数万赫兹的声波，人类听觉的上限大约在20 kHz（20,000Hz）范围内。
我们听到的声音绝大多数都是由音频声音传感器产生的机械振动生成的，这些振动用于产生声波。为了使声音被“听到”，它需要一个传输介质，可以是空气、液体或固体。
此外，实际的声音并不全是一个连续频率的声波，如单音调或音符，也可能是由机械振动、噪音甚至单个脉冲声（如“砰”声）产生的声波。
音频声音传感器包括输入传感器（如麦克风，将声音转换为电信号）和输出执行器（如扬声器，将电信号转换回声音）。
我们通常认为声音仅存在于人类耳朵可检测的频率范围内，即从20Hz到20kHz（典型的扬声器频率响应），但声音也可以远远超出这些范围。
声音传感器还可以检测和传输从极低频率（称为次声波）到极高频率（称为超声波）的声波和振动。但为了让声音传感器检验测试或产生“声音”，我们第一步需要理解什么是声音。
声音绝大多数都是由某种形式的机械振动（如音叉）产生的能量波形，其“频率”由声音的来源决定。例如，低音鼓产生低频声音，而钹产生高频声音。
声波具有与电波相同的特性，即波长（λ）、频率（ƒ）和速度（m/s）。声音的频率和波形由产生声音的源头或振动决定，但速度取决于传输介质（空气、水等）。波长、速度和频率之间的关系如下：
麦克风，也称为“mic”，是一种声音传感器，可以归类为“声音传感器”。这是因为它产生一个与作用在其柔性振膜上的声波成比例的电气模拟输出信号。该信号是代表声波特性的“电气图像”。通常，麦克风的输出信号是模拟信号，形式为电压或电流，与实际声波成比例。
最常见的麦克风类型包括动态麦克风、电容麦克风、带式麦克风和较新的压电晶体类型。麦克风作为声音传感器的典型应用包括音频录制、再现、广播以及电话、电视、数字计算机录音和医用超声波扫描仪。下图展示了一个简单的“动态”麦克风示例。
动态麦克风的结构类似于扬声器，但工作原理相反。它是一种动圈式麦克风，利用电磁感应将声波转换为电信号。它有一个非常小的细线线圈悬挂在永磁体的磁场中。当声波击中柔性振膜时，振膜会随着声压的作用前后移动，导致附着的线圈在磁场中移动。
线圈在磁场中的运动根据法拉第电磁感应定律产生电压。线圈的输出电压信号与作用在振膜上的声压成比例，因此声波越大或越强，输出信号就越大，使这种麦克风设计对压力敏感。
由于线圈通常非常小，线圈和附着的振膜的运动范围也非常小，产生一个非常线性的输出信号，与声音信号相位相差90度。此外，由于线圈是低阻抗电感器，输出电压信号也非常低，因此就需要对信号进行某种形式的“预放大”。
由于这种麦克风的结构类似于扬声器，因此也能够正常的使用实际的扬声器作为麦克风。显然，普通扬声器的质量不会像录音室麦克风那样好，但合理扬声器的频率响应实际上比便宜的“免费”麦克风更好。此外，典型扬声器的线Ω之间。扬声器通常用作麦克风的常见应用包括对讲机和步话机。
声音也可以用作输出设备以产生警报声或充当警报器，扬声器、蜂鸣器、喇叭和发声器都是用于此目的的声音传感器类型，其中最常用的可听类型输出声音执行器是“扬声器”。
扬声器是音频声音传感器，被归类为“声音执行器”，与麦克风完全相反。它们的任务是将复杂的电气模拟信号转换为尽可能接近原始输入信号的声波。
扬声器有各种形状、尺寸和频率范围，最常见的类型包括动圈式、静电式、等动力式和压电式。动圈式扬声器是电子电路、套件和玩具中最常用的扬声器，因此我们将重点介绍这种类型的声音传感器。
动圈扬声器的工作原理与我们上面讨论的“动态麦克风”完全相反。一个细线线圈，称为“语音线圈”，悬挂在一个非常强的磁场中，并附着在一个纸或聚酯薄膜锥体上，称为“振膜”，振膜本身边缘悬挂在金属框架或底盘上。与麦克风不同，麦克风是压力敏感的输入设备，而这种声音传感器能被归类为压力生成的输出设备。
当模拟信号通过扬声器的语音线圈时，会产生一个电磁场，其强度由流过“语音”线圈的电流决定，而电流又由驱动放大器或动圈驱动器的音量控制设置决定。该磁场产生的电磁力与周围的永磁场相互作用，并根据南北极之间的相互作用推动线圈向一个方向或另一个方向移动。
由于语音线圈永久附着在锥体/振膜上，振膜也会随之移动，其运动扰动周围的空气，由此产生声音或音符。如果输入信号是连续的正弦波，则锥体将像活塞一样进出移动，推动和拉动空气，听到的将是代表信号频率的连续单音。锥体移动的强度和速度决定了声音的响度。
由于语音线圈本质上是一个线圈，它像电感器一样具有阻抗值。大多数扬声器的阻抗值在4到16Ω之间，称为扬声器的“标称阻抗”值，在0Hz或直流下测量。
请记住，为了在放大器和扬声器之间获得上限功率传输，始终匹配放大器的输出阻抗和扬声器的标称阻抗很重要。大多数放大器-扬声器组合的效率仅为1%或2%。
尽管有些人持不同意见，但选择好的扬声器电缆也是扬声器效率的主要的因素，因为电缆的内部电容和磁通特性会随信号频率变化，因此导致频率和相位失真。这会衰减信号。此外，对于高功率放大器，大电流通过这一些电缆，因此在长时间使用期间，细小的电缆可能会过热，再次降低效率。
人类耳朵通常能听到20Hz到20kHz之间的声音，现代扬声器的频率响应（称为通用扬声器）被设计为在此频率范围内工作，耳机、耳塞和别的类型的商用头戴式耳机也用作声音传感器。
然而，对于高性能高保真（Hi-Fi）音频系统，声音的频率响应被分成不同的较小子频率，来提升扬声器的效率和整体音质，如下所示：
在具有单独低音、高音和中音扬声器的多扬声器外壳中，使用被动或主动“分频器”网络来确保音频信号被准确分割并由所有不同的子扬声器再现。
该分频器网络由电阻、电感、电容、RLC型无源滤波器或运算放大器有源滤波器组成，其分频或截止频率点与各个扬声器的特性精确匹配。下图展示了一个多扬声器“高保真”设计的示例。
在本教程中，我们介绍了可用于检测和生成声波的不同声音传感器。麦克风和扬声器是最常见的声音传感器，但还有许多别的类型的声音传感器，如使用压电器件检测极高频率的传感器、设计用于水下检测水下声音的水听器以及用于检测潜艇和船只的声纳传感器。
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