Генераторы звука
Согласитесь, пищалки— это круто! Они могут использоваться для всего на свете: апример, для предупреждения о том, что кто-то зашел в комнату, или для того, чтобы сгонять не в меру заигравшегося кота с обеденного стола.
Как работает генератор звука
Вот как работают простейшие генераторы звука (зуммеры): на пьезоэлектрический кристалл подается напряжение, которое заставляет этот кристалл сжиматься или расширяться. Если подсоединить к такому кристаллу диафрагму, то изменения напряжения приведут к ее вибрации, что, в свою очередь, вызовет звуковые колебания. Такие генераторы называют пьезоэлектрическими; все они основаны на пьезоэлектрическом эффекте: способности некоторых кристаллов (например, кварца или топаза) претерпевать механические изменения под воздействием электрического тока.
Совет.Есть и такие генераторы, в которых используется электромагнит. Однако для начала мы рекомендуем ограничиться пьезоэлектрическими зуммерами, просто, чтобы уменьшить количество движущихся частей.
Пищалки имеют два вывода и богатый ассортимент внешних исполнений. Простейшая и самая распространенная из них изображена на рис. Чтобы правильно подать напряжение на кристалл, необходимо убедиться, что положительный потенциал подается на красный провод.
Чья пищалка громче?
Зуммер генерирует звук на одной-единственной частоте; в спецификации, однако указывается несколько параметров.
Частота генерируемого звука: большинство генераторов формируют звуковые колебания на частотах от 2 Гц до 4 кГц. Именно на них человеческий слух воспринимает звуки лучше всего.
Рабочее напряжение и диапазон допустимых напряжений: просто следует убедиться, что генератор работает от напряжений, которые выдает схема подключения.
Уровень звука в децибелах (дБ): чем выше число децибел, тем громче звук издает генератор. Аналогично, чем выше напряжение, подаваемое на него (естественно, в диапазоне допустимых напряжений), тем, снова же, громче звук. (Децибелы служат для измерения ослабления/усиления сигналов относительно какого-то уровня. Для амплитуд сигналов справедлива формула N дБ = 20 lg (A1/A2), где A1 и А2 — амплитуды сигналов.)
Следует убедиться, чтобы громкость звука генератора лежала в диапазоне, в котором он не может нанести повреждения слуху. При уровне звука примерно 85 дБ и выше начинается раздражение слухового нерва. (Это утверждение основано на том факте, что постоянно действующий на протяжении длительного времени громкий звук может привести к нарушениям слуха. Однако уровень 85 дБ соответствует шуму взлетающего рядом самолета, и ни один зуммер не воспроизведет колебания такой мощности.)
Следующие разделы:Часть III. Электроника на бумаге
Глава 6. Читаем схемы
Что такое принципиальная схема и зачем она нужнаЗнакомство с символикой схемотехники