Co je to akustický převodník?

Akustický převodník je elektrické zařízení, které zakrývá vibrace zvukových vln do mechanické nebo elektrické energie. Mají různé praktické aplikace, včetně nahrávání zvuku a přehrávání zvuku. Specializovaný model, nazývaný ultrazvukový akustický převodník, lze použít k měření vzdálenosti a hmotnosti objektu.

Mezi běžné typy akustických převodníků používaných při záznamu zvuku patří mikrofony, sluchátka a kytarové snímače. Tyto vytvářejí elektrickou energii, když jsou pohyblivé části uvnitř převodníku, jako jsou elektrické desky nebo pásky, vystaveny zvukovým vibracím. Elektrická energie produkovaná uvnitř převodníku je nejprve poslána do zesilovače.

Zesilovač poté odešle tuto energii do svého konečného cíle, obvykle do reproduktoru nebo záznamového zařízení. Reproduktor reprodukuje zvuk na úrovni, kterou slyší lidské ucho. Záznamové zařízení si uchová informace o elektrickém signálu. Rekordér během přehrávání pošle uložený signál do reproduktoru.

Ultrazvukový akustický převodník lze použít k měření vzdálenosti nebo hmotnosti předmětu. Nejběžnějším typem je piezoelektrický akustický převodník. Patří mezi ně piezoelektrický keramický prvek, který vytváří a distribuuje ultrazvukové zvukové vlny.

Zvukové vlny putují k objektu z piezoelektrického převodníku materiálem zvaným vazební jednotka. Spojivem je obvykle voda. Zvukové vlny se odrazí od objektu a vracejí se do převodníku v podobě ozvěny. Čas potřebný k návratu těchto ozvěn k převodníku se používá k výpočtu vzdálenosti k objektu.

Podvodní zvuková navigace a dálkový průzkum (SONAR) je běžné použití ultrazvukového akustického převodníku. SONAR používá směrové paprsky zvukových vln. To umožňuje operátorovi SONAR určit směr a vzdálenost k objektu.

Systémy SONAR mohou být aktivní nebo pasivní. Aktivní systém vysílá zvukové vlny a poslouchá ozvěny. Pasivní systém poslouchá zvuky způsobené loděmi, rybami a pevninami.

Elektromagnetický akustický převodník (EMAT) je další formou ultrazvukového převodníku. Elektrický magnet je místo keramického prvku hlavní součástí EMAT. Jedná se o typ bezkontaktního nebo nedestruktivního převodníku. Na rozdíl od piezoelektrických měničů, EMAT nepotřebují spojovací prostředek k přenášení zvukových vln. Místo toho jsou generována dvě elektromagnetická pole, která vypouštějí ultrazvukové vlny.

EMAT lze snadno použít téměř kdekoli, protože není potřeba žádná kapalina. Například EMAT lze použít ke kontrole nedostatků v podzemních potrubích. Nevýhodou EMAT ve srovnání s piezoelektrickými převodníky je, že EMAT vytvářejí slabší zvuková pole.