Qu'est-ce qu'un transducteur acoustique?

Un transducteur acoustique est un appareil électrique qui convertit les vibrations des ondes sonores en énergie mécanique ou électrique. Ils ont diverses applications pratiques, y compris l'enregistrement sonore et la lecture sonore. Un modèle spécialisé, appelé transducteur acoustique à ultrasons, peut être utilisé pour mesurer la distance à un objet, ainsi que sa masse.

Les types courants de transducteurs acoustiques utilisés dans l'enregistrement sonore comprennent les microphones, les écouteurs et les micros de guitare. Celles-ci génèrent de l'énergie électrique lorsque des pièces mobiles à l'intérieur du transducteur, telles que des plaques électriques ou des rubans, sont exposées à des vibrations sonores. L'énergie électrique produite à l'intérieur du transducteur est d'abord envoyée à un amplificateur.

L'amplificateur envoie ensuite cette énergie à sa destination finale, généralement un haut-parleur ou un appareil d'enregistrement. Le haut-parleur reproduit le son à un niveau que l'oreille humaine peut entendre. Un appareil d'enregistrement conservera les informations du signal électrique. L'enregistreur envoie le signal enregistré à un haut-parleur pendant la lecture.

Un transducteur acoustique à ultrasons peut être utilisé pour mesurer la distance ou la masse d'un objet. Le type le plus courant est le transducteur acoustique piézoélectrique. Ceux-ci incluent un élément en céramique piézoélectrique qui crée et distribue des ondes sonores ultrasoniques.

Les ondes sonores se transmettent à un objet à partir d’un transducteur piézoélectrique à travers un matériau appelé couplant. Le couplant est généralement de l'eau. Les ondes sonores rebondissent sur l'objet et retournent au transducteur sous la forme d'un écho. Le temps nécessaire pour que ces échos reviennent au transducteur est utilisé pour calculer la distance à l'objet.

La navigation et la mesure du son sous l'eau (SONAR) sont une utilisation courante d'un transducteur acoustique à ultrasons. SONAR utilise des faisceaux directionnels d'ondes sonores. Cela permet à l'opérateur SONAR de déterminer la direction et la distance à un objet.

Les systèmes SONAR peuvent être actifs ou passifs. Un système actif envoie des ondes sonores et écoute les échos. Un système passif écoute les bruits émis par les navires, les poissons et les masses continentales.

Un transducteur acoustique électromagnétique (EMAT) est une autre forme de transducteur à ultrasons. Au lieu d'un élément en céramique, un électro-aimant est le composant principal d'un EMAT. C'est un type de transducteur sans contact ou non destructif. Contrairement aux transducteurs piézoélectriques, les EMAT n'ont pas besoin de couplant pour véhiculer les ondes sonores. Au lieu de cela, deux champs électromagnétiques sont générés pour distribuer les ondes ultrasonores.

Les EMAT peuvent facilement être utilisés presque n'importe où, car aucun liquide n'est nécessaire. Par exemple, les EMAT peuvent être utilisés pour vérifier les défauts des conduites souterraines. Les inconvénients des EMAT, comparés aux transducteurs piézoélectriques, sont que les EMAT créent des champs sonores plus faibles.