Che cos'è un trasduttore acustico?

Un trasduttore acustico è un dispositivo elettrico che copre le vibrazioni delle onde sonore in energia meccanica o elettrica. Hanno varie applicazioni pratiche, tra cui la registrazione e la riproduzione del suono. Un modello specializzato, chiamato trasduttore acustico ad ultrasuoni, può essere utilizzato per misurare la distanza e la massa di un oggetto.

Tipi comuni di trasduttori acustici utilizzati nella registrazione del suono includono microfoni, auricolari e pickup per chitarra. Questi generano energia elettrica quando le parti mobili all'interno del trasduttore, come piastre o nastri elettrici, sono esposte a vibrazioni sonore. L'energia elettrica prodotta all'interno del trasduttore viene inviata prima a un amplificatore.

L'amplificatore invia quindi questa energia alla sua destinazione finale, di solito un altoparlante o un dispositivo di registrazione. L'altoparlante riproduce il suono a un livello udibile dall'orecchio umano. Un dispositivo di registrazione conserverà le informazioni sul segnale elettrico. Il registratore invierà il segnale memorizzato a un altoparlante durante la riproduzione.

Un trasduttore acustico ad ultrasuoni può essere utilizzato per misurare la distanza o la massa di un oggetto. Il tipo più comune è il trasduttore acustico piezoelettrico. Questi includono un elemento ceramico piezoelettrico che crea e distribuisce onde sonore ad ultrasuoni.

Le onde sonore viaggiano verso un oggetto da un trasduttore piezoelettrico attraverso un materiale chiamato accoppiatore. L'accoppiatore è di solito acqua. Le onde sonore rimbalzano sull'oggetto e ritornano al trasduttore sotto forma di eco. Il tempo impiegato da questi echi per ritornare al trasduttore viene utilizzato per calcolare la distanza dall'oggetto.

La navigazione e la portata del suono subacqueo (SONAR) sono un uso comune di un trasduttore acustico ad ultrasuoni. SONAR utilizza raggi direzionali di onde sonore. Ciò consente all'operatore SONAR di determinare la direzione e la distanza di un oggetto.

I sistemi SONAR possono essere attivi o passivi. Un sistema attivo invia onde sonore e ascolta gli echi. Un sistema passivo ascolta i rumori emessi da navi, pesci e terre emerse.

Un trasduttore acustico elettromagnetico (EMAT) è un'altra forma di trasduttore ultrasonico. Invece di un elemento ceramico, un elettromagnete è il componente principale di un EMAT. Questo è un tipo di trasduttore senza contatto o non distruttivo. A differenza dei trasduttori piezoelettrici, gli EMAT non necessitano di un accoppiatore per trasportare le onde sonore. Invece, vengono generati due campi elettromagnetici per erogare onde ultrasoniche.

Gli EMAT possono essere facilmente utilizzati quasi ovunque poiché non è necessario alcun liquido. Ad esempio, gli EMAT possono essere utilizzati per verificare la presenza di difetti nei tubi sotterranei. Un aspetto negativo degli EMAT, rispetto ai trasduttori piezoelettrici, è che gli EMAT creano campi sonori più deboli.