Los sonidos se escuchan en todas partes en la naturaleza, excepto en el vacío del espacio. Los seres humanos y los animales a menudo dependen del sonido para la comunicación, la navegación y la información de ubicación. Cuando los seres humanos necesitan interpretar sonidos por encima del rango auditivo, un circuito ultrasónico puede crear, enviar y recibir señales de alta frecuencia.
Los ultrasonidos son ondas sonoras con frecuencias más altas que las que el oído humano puede detectar normalmente. Las frecuencias ultrasónicas típicas son superiores a 20,000 hercios (20 kHz) o ciclos por segundo. Los sonidos de alta frecuencia tienen una amplia gama de usos, incluida la medición de distancia, usos médicos y dispositivos de seguridad.
Las ondas sonoras se pueden utilizar para medir distancias. Un circuito ultrasónico puede crear un pulso de sonido de alta frecuencia de corta duración que viajará a través del aire o el agua, midiendo la cantidad de tiempo que tarda el pulso en regresar al dispositivo. Luego, el software calcula la distancia al objeto. La velocidad del sonido es diferente dependiendo de si hay aire o agua, por lo que el software puede corregir el tipo de agua, la temperatura y la densidad.
El sonar, o navegación y determinación de distancia por sonido, se utiliza en barcos y submarinos para la navegación y la detección. Este es un circuito ultrasónico que usa transductores para enviar y recibir pulsos de sonido para la detección de otras embarcaciones o características submarinas. Se utilizan pulsos cortos en lugar de una frecuencia continua para proporcionar más energía sonora para mayor precisión.
Otro uso de los ultrasonidos de sonar es para la inspección de estructuras submarinas, geología y búsqueda y rescate. Los dispositivos de sonar portátiles se pueden conectar o remolcar detrás de los barcos de superficie. Estos dispositivos envían pulsos ultrasónicos en las direcciones deseadas y crean imágenes de estructuras submarinas basadas en los sonidos reflejados. Los dispositivos de localización de peces utilizados en embarcaciones de pesca privadas y comerciales utilizan un sistema similar para detectar bancos de peces debajo de una embarcación.
Un circuito ultrasónico se puede utilizar como un dispositivo de formación de imágenes médicas, y normalmente se denomina máquina de ultrasonido. El circuito produce una frecuencia ultrasónica enfocada en una sonda de mano que se puede colocar en el cuerpo de un paciente. El software procesa los sonidos reflejados y crea una imagen de los órganos internos en un monitor. Las imágenes resultantes se pueden utilizar para diagnósticos médicos, observación del corazón y los vasos sanguíneos y observación prenatal de un feto, o un feto, dentro de la madre.
Las frecuencias ultrasónicas pueden viajar a través de materiales sólidos y se pueden utilizar como herramienta de diagnóstico. Se puede usar un dispositivo portátil similar a una máquina de ultrasonido en puentes, recipientes a presión u otro equipo para buscar fallas o grietas internas antes de la falla. Esta tecnología se utiliza para pruebas no destructivas de piezas estructurales de aeronaves durante inspecciones de rutina. Puede encontrar grietas muy pequeñas y áreas fatigadas por repetidos despegues, aterrizajes y tensiones en vuelo.
El sonido se puede utilizar para proporcionar señales utilizadas para sistemas de seguridad. El principio es el mismo que el del sonar o el ultrasonido, con una frecuencia enviada y recibida por un circuito ultrasónico. En este caso, cualquier señal recibida que indique movimiento puede activar un circuito de alarma. Estos sistemas se pueden utilizar cuando los sistemas de seguridad infrarrojos o de detección de calor no funcionan correctamente debido a la temperatura u otras condiciones.