Elektroakustický menič

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Elektroakustický menič je zariadenie meniace energiu zvukového vlnenia na elektrický signál (mikrofón) a naopak zariadenie meniace energiu elektrického signálu na zvukové vlnenie (reproduktor).

Každé elektroakustické zariadenie funguje v skutočnosti na premenách viacerých druhov energií. Mechanická energia zvukovej vlny sa prenáša na membránu, ktorá premení akustickú vlnu na kmitavý mechanický pohyb membrány, a tento pohyb sa v nasledujúcom kroku premení na elektrický signál. Pre reproduktor platí presne opačný postup.

Spôsoby premeny fyzikálnych veličín[upraviť | upraviť kód]

Delenie[upraviť | upraviť kód]

Podľa spôsobu prevodu na

  • priame – priama zmena energie vlnenia na zvuk a naopak celá energia signálu sa spotrebuje na zvuk
  • nepriame – akustický tlak ovplyvňuje veľkosť elektrického signálu a naopak – len zmena signálu vyvolá zvuk

Všeobecné delenie podľa spôsobu získania elektrického signálu z kmitu membrány.

Elektrodynamický menič[upraviť | upraviť kód]

Jeho činnosť spočíva vzájomnej interakcii dvoch magnetických polí. Jedno je tvorené permanentným magnetom, druhé elektrickou cievkou. Vzájomným pohybom cievky oproti magnetickému poľu magnetu sa v cievke indukuje napätie (využíva sa u elektrodynamických mikrofónov), alebo naopak privedením signálu do cievky vzniká elektromagnetické pole, ktoré vyvolá pohyb cievky spojenej s membránou (elektrodynamický reproduktor).

Silou je rozkmitaná membrána, ktorá je zdrojom zvukovej vlny.

[N] , kde je sila, magnetická indukcia, prúd, dĺžka.

Elektromagnetický menič[upraviť | upraviť kód]

Pracuje na princípe pohyblivého magnetu v elektrickej cievke. Ak pracuje ako prijímač, indukuje sa v cievke napätie vznikajúce pohybom magnetu v nej, ak pracuje ako vysielač, zmena prúdu v cievke vyvolá pohyb magnetu spojeného s membránou.

Elektromagnetický menič využíva pri činnosti ako prijímač zmenu magnetického toku, spôsobenú pohybom cievky vplyvom zvukovej vlny.
Ak má pole v medzere šírky d medzi kotvou a pólovým nástavcom magnetu prierezu S indukciu B, má napätie U indukované v cievke s N závitmi pri rýchlosti pohybu kotvy v:

U = N.((B.S)/d).v [V]

Pri použití ako vysielača sa využíva sila F, ktorá vznikne v cievke pri prechode prúdu I závitom budiacej cievky. F = N.((B.S)/d).I [N]

Magnetostrikčný menič[upraviť | upraviť kód]

Využíva sa vlastnosť feromagnetickej látky deformovať sa v magnetickom poli a naopak deformácia materiálu vyvoláva zmenu jeho elektrického odporu. Sila deformujúca materiál je priamo úmerná prúdu, ktorým sa budí magnetické pole. Tieto meniče sa používajú hlavne ako ultrazvukové meniče (deformácia je relatívne malá).

Elektrostatický menič[upraviť | upraviť kód]

Využíva vlastnosti doskového kondenzátora, jedna doska kondenzátoru je pohyblivá, zmena hrúbky dielektrika vyvoláva zmenu kapacity, ak pracuje ako vysielač, potom napätie signálu vyvoláva zmenu veľkosti sily, ktorou je vychýlená kondenzátorová platňa.

Piezoelektrický menič[upraviť | upraviť kód]

Využíva tzv. piezoelektrický jav, pri ktorom niektoré látky pri svojej deformácii vytvárajú na svojich stenách elektrický náboj, a opačne privedením náboja na steny sa látka deformuje. Deformácie sú veľmi malé.

Odporový menič[upraviť | upraviť kód]

Používa sa iba pri mikrofónoch, pohyb membrány stláča zrná odporového materiálu a tým mení ich odpor.

Elektroakustický menič s tenkou páskou[upraviť | upraviť kód]

Používa sa len pri mikrofónoch. Tento menič pracuje na rovnakom princípe ako dynamický mikrofón. Rozdiel je v tom, že membrána je nahradená tenkým hliníkovým pásikom, ktorý sa v závislosti na akustickom tlaku pohybuje v magnetickom poli a tým vyvolá zmenu indukcie.