Co to jest przetwornik częstotliwości?

Przetwornik częstotliwości jest mechanizmem przekształcającym rodzaj energii, zwykle elektrycznej lub elektromagnetycznej, w dźwięk. Może także działać odwrotnie, przekształcając dźwięk w inne formy energii. Przetworniki częstotliwości mają szeroki zakres zastosowań, od sprzętu sonarowego po głośniki akustyczne, mikrofony i przetworniki gitarowe. Są one również wykorzystywane w medycznym obrazowaniu ultradźwiękowym, a także w sterylizacji ultradźwiękowej.

W przemyśle rybackim i żeglarskim oraz w przypadku wysokiej klasy rekreacyjnych połowów i łodzi, przetwornik częstotliwości jest często montowany na kadłubach łodzi, aby zapewnić odczyt głębokości lub zlokalizować ryby. W tym charakterze jest często określany jako echosonda lub echosonda . Ponadto powszechnie stosuje się przetwornik dwuczęstotliwościowy jako echosondę, ponieważ może on działać z dwoma różnymi prędkościami i przenikać do wody z sygnałami na różne głębokości.

W głośnikach akustycznych, takich jak te dołączone do stereo, przetwornik niskiej częstotliwości jest często skonfigurowany jako stożek cienkiego materiału przymocowany do cewki drutowej, która odbiera wibracje elektromagnetyczne. Kiedy to robi, stożek wibruje i przekształca wibracje w dźwięk. Osoba słuchająca odtwarzacza mp3 usłyszy również dźwięk modulowany przez przetworniki częstotliwości w swoich słuchawkach.

Innym sposobem zastosowania przetwornika częstotliwości jest przetwornik gitarowy. Wiele typowych przetworników wykorzystuje specjalne kryształy wytworzone przez człowieka, znane jako kryształy piezoelektryczne , które wibrują i wytwarzają niski poziom energii elektrycznej, gdy są poddawane działaniu fal dźwiękowych. Działają one jako przetwornik, wytwarzając zmienne napięcie bezpośrednio związane z siłą fal dźwiękowych. Wzmacniacz może wówczas odebrać to napięcie, przekształcając je z powrotem w dźwięk - kolejny przykład transdukcji częstotliwości.

W warunkach medycznych przetwornik wysokiej częstotliwości umożliwia korzystanie ze sprzętu ultradźwiękowego, który może obrazować różne części ciała. To często pomaga w diagnozowaniu wielu stanów. Ultradźwięki są często używane do tworzenia obrazów tkanek miękkich, które nie pojawiają się na zdjęciach rentgenowskich.

W urządzeniu ultradźwiękowym zasilany elektrycznie przetwornik przekształca energię elektryczną w fale dźwiękowe, które wnikają i odbijają się od tkanki i kości. Następnie odbiera fale dźwiękowe, gdy odbijają się od obszaru obrazowania. Fale te są następnie przekształcane w impulsy cyfrowe, tworząc obraz ultradźwięków. Wyższe częstotliwości tworzą wyraźniejsze obrazy, ale głębia obrazu jest mniejsza. Dlatego stosuje się różne częstotliwości w zależności od pożądanej głębi i przejrzystości obrazu.