Ääniä kuullaan kaikkialla luonnossa, paitsi avaruuden tyhjiössä. Ihmiset ja eläimet luottavat usein ääneen viestinnässä, navigoinnissa ja sijaintitiedoissa. Kun ihmisten on tulkittava kuuloalueen yläpuolella olevia ääniä, ultraäänipiiri voi luoda, lähettää ja vastaanottaa korkeataajuisia signaaleja.
Ultraäänilaitteet ovat ääniaaltoja, joiden taajuudet ovat korkeammat kuin mitä ihmiskorva normaalisti pystyy havaitsemaan. Tyypilliset ultraäänitaajuudet ovat yli 20,000 20 hertsiä (XNUMX kHz) tai jaksoja sekunnissa. Korkeataajuuksisilla äänillä on laaja käyttöalue, mukaan lukien etäisyyden mittaaminen, lääketieteelliset käyttötarkoitukset ja turvalaitteet.
Ääniaaltoja voidaan käyttää etäisyyksien mittaamiseen. Ultraäänipiiri voi luoda lyhytkestoisen korkeataajuisen äänipulssin, joka kulkee ilman tai veden läpi ja mittaa aikaa, jonka pulssi palaa laitteeseen. Ohjelmisto laskee sitten etäisyyden kohteeseen. Äänen nopeus vaihtelee sen mukaan, onko mukana ilmaa vai vettä, joten ohjelmisto saattaa korjata veden tyypin, lämpötilan ja tiheyden.
Sonaria tai ääninavigointia ja etäisyyttä käytetään laivoissa ja sukellusveneissä navigointiin ja havaitsemiseen. Tämä on ultraäänipiiri, joka käyttää muuntimia äänipulssien lähettämiseen ja vastaanottamiseen muiden alusten tai vedenalaisten ominaisuuksien havaitsemiseksi. Lyhyitä pulsseja käytetään jatkuvan taajuuden sijaan lisäämään äänienergiaa tarkkuuden vuoksi.
Toinen kaikuluotaimen ultraäänen käyttötarkoitus on vedenalaisten rakenteiden, geologian sekä etsintä- ja pelastustoimien tarkastaminen. Kannettavat luotainlaitteet voidaan kiinnittää tai hinata pinta-alusten takana. Nämä laitteet lähettävät ultraäänipulsseja haluttuihin suuntiin ja luovat kuvia merenalaisista rakenteista heijastuneiden äänien perusteella. Yksityisillä ja kaupallisilla kalastusaluksilla käytetyt kalankaivulaitteet käyttävät samanlaista järjestelmää kalaparvien havaitsemiseen veneen alla.
Ultraäänipiiriä voidaan käyttää lääketieteellisenä kuvantamislaitteena, ja sitä kutsutaan tyypillisesti ultraäänikoneeksi. Piiri tuottaa fokusoidun ultraäänitaajuuden kädessä pidettävässä anturissa, joka voidaan asettaa potilaan keholle. Ohjelmisto käsittelee heijastuneet äänet ja luo kuvan sisäelimistä monitorille. Saatuja kuvia voidaan käyttää lääketieteellisessä diagnostiikassa, sydämen ja verisuonten havainnointiin sekä sikiön tai syntymättömän lapsen synnytystä edeltävään havainnointiin äidin sisällä.
Ultraäänitaajuudet voivat kulkea kiinteiden materiaalien läpi ja niitä voidaan käyttää diagnostisena työkaluna. Ultraäänilaitteen kaltaista kannettavaa laitetta voidaan käyttää silloissa, paineastioissa tai muissa laitteissa etsimään sisäisiä vikoja tai halkeamia ennen vikaa. Tätä tekniikkaa käytetään lentokoneen rakenneosien rikkomattomaan testaukseen rutiinitarkastusten aikana. Se voi löytää erittäin pieniä halkeamia ja väsyneitä alueita toistuvista lentoonlähdöistä, laskuista ja lennon aikaisista rasituksista.
Ääntä voidaan käyttää turvajärjestelmien signaalien tuottamiseen. Periaate on sama kuin kaikuluotaimella tai ultraäänellä, ja ultraäänipiiri lähettää ja vastaanottaa taajuuden. Tässä tapauksessa mikä tahansa vastaanotettu signaali, joka ilmaisee liikettä, voi laukaista hälytyspiirin. Näitä järjestelmiä voidaan käyttää paikoissa, joissa infrapuna- tai lämmöntunnistusjärjestelmät eivät toimi oikein lämpötilan tai muiden olosuhteiden vuoksi.