Was ist ein Frequenzumformer?
Ein Frequenzwandler ist ein Mechanismus zum Umwandeln einer Art von Energie, üblicherweise elektrisch oder elektromagnetisch, in Schall. Es kann auch umgekehrt wirken und Schall in andere Energieformen umwandeln. Frequenzwandler sind vielseitig einsetzbar, von Sonargeräten über akustische Lautsprecher bis hin zu Mikrofonen und Gitarren-Tonabnehmern. Sie werden auch in der medizinischen Ultraschallbildgebung sowie in der Ultraschallsterilisation eingesetzt.
In der Fischerei- und Bootsindustrie und für das Hochleistungsfreizeitfischen und -bootfahren wird häufig ein Frequenzwandler an den Bootsrümpfen montiert, um eine Tiefenmessung zu ermöglichen oder Fische zu orten. In dieser Eigenschaft wird es regelmäßig als Tiefenmesser oder Fischfinder bezeichnet . Ferner ist es üblich, einen Zweifrequenzwandler als Fischfinder zu verwenden, da dieser mit zwei unterschiedlichen Raten arbeiten und mit Signalen unterschiedlicher Tiefe in das Wasser eindringen kann.
In akustischen Lautsprechern, wie beispielsweise solchen, die an Stereoanlagen angebracht sind, ist ein Niederfrequenzwandler häufig als ein Kegel aus dünnem Material konfiguriert, der an einer Drahtspule angebracht ist, die elektromagnetische Schwingungen aufnimmt. Dabei vibriert der Kegel und wandelt die Vibrationen in Schall um. Eine Person, die einen MP3-Player hört, hört auch Ton, der durch Frequenzwandler in ihren Ohrknospen moduliert wird.
Ein anderer Weg, wie ein Frequenzwandler verwendet werden kann, ist ein Gitarren-Tonabnehmer. Viele typische Tonabnehmer verwenden spezielle künstliche Kristalle, sogenannte Piezokristalle , die vibrieren und eine geringe Elektrizität erzeugen, wenn sie durch Schallwellen belastet werden. Sie wirken als Wandler, indem sie unterschiedliche Spannungen erzeugen, die in direktem Zusammenhang mit der Stärke der Schallwellen stehen. Ein Verstärker kann diese Spannung dann aufnehmen und wieder in Schall umwandeln - ein weiteres Beispiel für Frequenztransduktion.
In medizinischen Umgebungen bietet ein Hochfrequenzwandler die Möglichkeit, Ultraschallgeräte zu verwenden, mit denen verschiedene Körperteile abgebildet werden können. Dies hilft oft bei der Diagnose vieler Erkrankungen. Ultraschallgeräte werden häufig verwendet, um Bilder von Weichgewebe zu erstellen, die auf Röntgenstrahlen nicht auftauchen.
In einem Ultraschallgerät wandelt ein elektrisch angetriebener Wandler die Elektrizität in Schallwellen um, die Gewebe und Knochen durchdringen und zurückprallen. Es empfängt dann Schallwellen zurück, wenn diese vom Bildbereich abprallen. Diese Wellen werden dann in digitale Impulse umgewandelt und erzeugen das Bild des Ultraschalls. Höhere Frequenzen erzeugen klarere Bilder, aber die Bildtiefe ist geringer. In Abhängigkeit von der für das Bild gewünschten Tiefe und Klarheit werden daher unterschiedliche Frequenzen verwendet.