Geräusche sind überall in der Natur zu hören, außer im Vakuum des Weltraums. Menschen und Tiere verlassen sich oft auf Geräusche für Kommunikation, Navigation und Standortinformationen. Wenn Menschen Geräusche über dem Hörbereich interpretieren müssen, kann eine Ultraschallschaltung Hochfrequenzsignale erzeugen, senden und empfangen.
Ultraschall sind Schallwellen mit Frequenzen, die höher sind, als das menschliche Ohr normalerweise wahrnehmen kann. Typische Ultraschallfrequenzen sind größer als 20,000 Hertz (20 kHz) oder Zyklen pro Sekunde. Hochfrequente Töne haben ein breites Anwendungsspektrum, einschließlich Entfernungsmessung, medizinische Anwendungen und Sicherheitsvorrichtungen.
Schallwellen können verwendet werden, um Entfernungen zu messen. Ein Ultraschallkreis kann einen hochfrequenten Schallimpuls von kurzer Dauer erzeugen, der durch Luft oder Wasser wandert und die Zeit misst, die der Impuls zum Gerät zurückkehrt. Die Software berechnet dann die Entfernung zum Objekt. Die Schallgeschwindigkeit ist unterschiedlich, je nachdem, ob Luft oder Wasser vorhanden ist, daher kann die Software die Art des Wassers, die Temperatur und die Dichte korrigieren.
Sonar, oder Sound Navigation and Ranging, wird in Schiffen und U-Booten zur Navigation und Ortung verwendet. Dies ist eine Ultraschallschaltung, die Wandler verwendet, um die Schallimpulse zur Erkennung anderer Schiffe oder Unterwassermerkmale zu senden und zu empfangen. Kurze Impulse werden anstelle einer kontinuierlichen Frequenz verwendet, um mehr Schallenergie für die Genauigkeit bereitzustellen.
Eine weitere Anwendung von Sonar-Ultraschall ist die Inspektion von Unterwasserstrukturen, der Geologie sowie der Suche und Rettung. Tragbare Sonargeräte können hinter Überwasserschiffen angebracht oder geschleppt werden. Diese Geräte senden Ultraschallimpulse in gewünschte Richtungen und erstellen anhand der reflektierten Geräusche Bilder von Unterwasserstrukturen. Fischfindergeräte, die auf privaten und kommerziellen Fischereifahrzeugen verwendet werden, verwenden ein ähnliches System, um Fischschwärme unter einem Boot zu erkennen.
Eine Ultraschallschaltung kann als medizinisches Bildgebungsgerät verwendet werden und wird typischerweise als Ultraschallgerät bezeichnet. Die Schaltung erzeugt eine fokussierte Ultraschallfrequenz in einer Handsonde, die am Körper eines Patienten platziert werden kann. Eine Software verarbeitet die reflektierten Geräusche und erstellt ein Bild der inneren Organe auf einem Monitor. Die resultierenden Bilder können für die medizinische Diagnostik, die Beobachtung von Herz und Blutgefäßen und die pränatale Beobachtung eines Fötus oder ungeborenen Kindes im Inneren der Mutter verwendet werden.
Ultraschallfrequenzen können feste Materialien durchdringen und als Diagnosewerkzeug verwendet werden. Ein tragbares Gerät ähnlich einem Ultraschallgerät kann auf Brücken, Druckbehältern oder anderen Geräten verwendet werden, um vor dem Versagen nach inneren Fehlern oder Rissen zu suchen. Diese Technologie wird zur zerstörungsfreien Prüfung von Flugzeugstrukturteilen bei Routineinspektionen eingesetzt. Es kann sehr kleine Risse und Ermüdungsbereiche durch wiederholte Starts, Landungen und Belastungen im Flug finden.
Ton kann verwendet werden, um Signale bereitzustellen, die für Sicherheitssysteme verwendet werden. Das Prinzip ist das gleiche wie bei Sonar oder Ultraschall, wobei eine Frequenz von einem Ultraschallkreis gesendet und empfangen wird. In diesem Fall kann jedes empfangene Signal, das eine Bewegung anzeigt, eine Alarmschaltung auslösen. Diese Systeme können verwendet werden, wenn Infrarot- oder Wärmesensor-Sicherheitssysteme aufgrund von Temperatur oder anderen Bedingungen nicht richtig funktionieren.