音響トランスデューサとは何ですか？

音響トランスデューサは、音波振動を機械的または電気的エネルギーに変換する電気デバイスです。 録音や再生など、さまざまな実用的なアプリケーションがあります。 超音波音響変換器と呼ばれる特殊なモデルを使用して、物体までの距離と質量を測定できます。

録音に使用される一般的なタイプの音響トランスデューサには、マイク、イヤホン、ギターピックアップが含まれます。 これらは、電気プレートやリボンなどのトランスデューサ内部の可動部品が音の振動にさらされると、電気エネルギーを生成します。 トランスデューサ内部で生成された電気エネルギーは、最初にアンプに送られます。

その後、アンプはこのエネルギーを最終目的地、通常はスピーカーまたは録音デバイスに送ります。 スピーカーは、人間の耳に聞こえるレベルの音を再生します。 記録装置は電気信号情報を保持します。 レコーダーは、再生中に保存された信号をスピーカーに送信します。

超音波音響トランスデューサを使用して、物体の距離または質量を測定できます。 最も一般的なタイプは、圧電音響トランスデューサです。 これらには、超音波を作成および分配する圧電セラミック素子が含まれます。

音波は、接触媒質と呼ばれる材料を介して圧電トランスデューサから物体に伝わります。 接触媒質は通常水です。 音波は物体から跳ね返り、エコーの形でトランスデューサーに戻ります。 これらのエコーがトランスデューサーに戻るまでの時間を使用して、物体までの距離を計算します。

水中音響航法および測距（SONAR）は、超音波音響変換器の一般的な使用法です。 SONARは音波の指向性ビームを使用します。 これにより、SONARオペレーターはオブジェクトまでの方向と距離を決定できます。

SONARシステムはアクティブでもパッシブでもかまいません。 アクティブなシステムは音波を送信し、エコーをリッスンします。 受動システムは、船、魚、および陸塊によって発生する騒音を聞き取ります。

電磁音響トランスデューサ（EMAT）は、超音波トランスデューサの別の形式です。 セラミック要素の代わりに、電磁石はEMATの主要コンポーネントです。 これは、非接触型または非破壊型のトランスデューサです。 圧電トランスデューサとは異なり、EMATは音波を伝達するために接触媒質を必要としません。 代わりに、2つの電磁場が生成されて、超音波が分配されます。

EMATは、液体が不要なため、ほとんどどこでも簡単に使用できます。 たとえば、EMATを使用して、地下パイプの欠陥をチェックできます。 圧電トランスデューサと比較して、EMATの欠点は、EMATが弱い音場を作成することです。