Hva er en akustisk svinger?

En akustisk svinger er en elektrisk enhet som dekker lydbølgevibrasjoner til mekanisk eller elektrisk energi. De har forskjellige praktiske bruksområder, inkludert lydopptak og lydavspilling. En spesialisert modell, kalt en ultrasonisk akustisk svinger, kan brukes til å måle avstand til, så vel som massen til et objekt.

Vanlige typer akustiske svinger som brukes i lydopptak inkluderer mikrofoner, øretelefoner og gitaropptak. Disse skaper elektrisk energi når bevegelige deler i svinger, som elektriske plater eller bånd, blir utsatt for lydvibrasjoner. Den elektriske energien som produseres inne i svingen sendes først til en forsterker.

Forsterkeren sender deretter denne energien til sin endelige destinasjon, vanligvis en høyttaler eller opptaksenhet. Høyttaleren gjengir lyden på et nivå som det menneskelige øret kan høre. En opptaksenhet vil beholde informasjonen om elektrisk signal. Opptakeren vil sende det lagrede signalet til en høyttaler under avspilling.

En ultralyd akustisk svinger kan brukes til å måle avstand eller massen til en gjenstand. Den vanligste typen er den piezoelektriske akustiske svinger. Disse inkluderer et piezoelektrisk keramisk element som skaper og distribuerer ultralydlydbølger.

Lydbølger reiser til et objekt fra en piezoelektrisk transduser gjennom materiale som kalles en kobling. Koplanten er vanligvis vann. Lydbølger spretter av gjenstanden og går tilbake til svinger i form av et ekko. Tiden det tar for disse ekkoene å gå tilbake til svinger brukes til å beregne avstanden til objektet.

Undervann lydnavigering og rekkevidde (SONAR) er en vanlig bruk av en ultralyd akustisk svinger. SONAR bruker retningsbestrålende bjelker av lydbølger. Dette gjør det mulig for SONAR-operatøren å bestemme retningen og avstanden til et objekt.

SONAR-systemer kan være aktive eller passive. Et aktivt system sender ut lydbølger og lytter etter ekko. Et passivt system lytter etter støy fra skip, fisk og landmasser.

En elektromagnetisk akustisk svinger (EMAT) er en annen form for ultrasonisk svinger. I stedet for et keramisk element er en elektromagnet hovedkomponenten i en EMAT. Dette er en type ikke-kontakt eller ikke-destruktiv transduser. I motsetning til piezoelektriske svinger, trenger EMAT-er ikke en kobling for å bære lydbølger. I stedet genereres to elektromagnetiske felt for å utlevere ultralydbølger.

EMAT-er kan lett brukes nesten hvor som helst siden det ikke er behov for væske. For eksempel kan EMAT-er brukes til å sjekke om det er feil i underjordiske rør. En ulempe med EMAT-er, sammenlignet med piezoelektriske svinger, er at EMAT-er skaper svakere lydfelt.