Ef þú ert að hanna vörur eins og heimilistæki, öryggisborð, hurðarkerfi eða jaðartæki fyrir tölvu gætirðu valið að vera með hljóðmerki sem eina leiðin til að hafa samskipti við notendur eða sem hluta af flóknari notendaviðmóti.
Eftir Bruce Rose, aðalforritaverkfræðing, CUI Devices
Í báðum tilvikum getur hljóðmerki verið ódýr og áreiðanleg leið til að staðfesta skipun, gefa til kynna stöðu búnaðar eða ferlis, hvetja til samskipta eða vekja viðvörun.
Í grundvallaratriðum er buzzer venjulega annað hvort segulmagnaðir eða piezoelectric gerð.Val þitt getur verið háð eiginleikum drifmerkisins eða úttakshljóðaflinu sem þarf og líkamlegt pláss sem er tiltækt.Þú getur líka valið á milli vísis og transducer tegunda, allt eftir hljóðunum sem þú vilt og hæfileikana í hringrásarhönnun sem þú hefur tiltækt.
Leyfðu okkur að skoða meginreglurnar á bak við mismunandi kerfi og íhuga síðan hvort segulmagnaðir eða piezo gerð (og val á vísir eða stýribúnaði) gæti verið rétt fyrir verkefnið þitt.
Magnetic buzzers
Segulsmiður eru í meginatriðum straumknúin tæki sem þurfa venjulega meira en 20mA til að virka.Spennan sem notuð er getur verið allt að 1,5V eða allt að um 12V.
Eins og mynd 1 sýnir samanstendur vélbúnaðurinn af spólu og sveigjanlegum ferromagnetic disk.Þegar straumurinn fer í gegnum spóluna dregur diskurinn að spólunni og fer aftur í eðlilega stöðu þegar straumurinn flæðir ekki.
Þessi sveigja skífunnar veldur því að loft í nágrenninu hreyfist og það er túlkað sem hljóð af mannseyranu.Straumurinn í gegnum spóluna ræðst af álagðri spennu og spóluviðnám.
Mynd 1. Magnetic buzzer byggingu og rekstrarregla.
Piezo buzzers
Mynd 2 sýnir þætti piezo buzzer.Diskur úr piezoelectric efni er studdur á brúnum í girðingu og rafmagnssnertingar eru búnar til á báðum hliðum disksins.Spenna sem er lögð yfir þessi rafskaut veldur því að piezoelectric efnið afmyndast, sem leiðir til hreyfingar lofts sem hægt er að greina sem hljóð.
Öfugt við segulmagnaðir buzzer er piezo buzzer spennuknúið tæki;rekstrarspennan er venjulega hærri og getur verið á milli 12V og 220V á meðan straumurinn er minni en 20mA.Piezo buzzerinn er gerður sem þétti en segulmagnaðir buzzerinn er gerður sem spólu í röð með viðnám.
Mynd 2. Smíði piezo buzzer.
Fyrir báðar gerðir er tíðni hljóðsins sem myndast ákvörðuð af tíðni akstursmerkisins og er hægt að stjórna því yfir breitt svið.Á hinn bóginn, á meðan piezo buzzers sýna hæfilega línulegt samband milli inntaksmerkjastyrks og úttaks hljóðstyrks, þá lækkar hljóðstyrkur segulmagnaðir buzzers verulega með minnkandi merkisstyrk.
Eiginleikar akstursmerkisins sem þú hefur tiltækt geta haft áhrif á hvort þú velur segulmagnaðan eða piezo hljóðmerki fyrir forritið þitt.Hins vegar, ef hljóðstyrkur er lykilkrafa, geta piezo buzzers venjulega framkallað hærra hljóðþrýstingsstig (SPL) en segulmagnaðir buzzarar en hafa einnig tilhneigingu til að hafa stærra fótspor.
Vísir eða transducer
Ákvörðunin um hvort velja eigi vísir eða tegund umbreyti er höfð að leiðarljósi af fjölda hljóða sem krafist er og hönnun tilheyrandi rafrása til að knýja og stjórna hljóðmerkinu.
Vísir kemur með akstursrásum innbyggðum í tækið.Þetta einfaldar hringrásarhönnun (mynd 3), sem gerir kleift að „plug-and-play“ nálgun, í skiptum fyrir minni sveigjanleika.Þó að þú þurfir aðeins að beita dc spennu getur maður aðeins fengið samfellt eða púlsað hljóðmerki þar sem tíðnin er föst innbyrðis.Þetta þýðir að fjöltíðnihljóð eins og sírenur eða bjöllur eru ekki mögulegar með hljóðljósum.
Mynd 3. Vísbendingarhljóð gefur frá sér hljóð þegar jafnspenna er sett á.
Með engum innbyggðum akstursrásum gefur transducer þér sveigjanleika til að ná fram margs konar hljóðum með því að nota ýmsar tíðnir eða handahófskenndar bylgjuform.Til viðbótar við grunn samfelld hljóð eða púlshljóð geturðu framkallað hljóð eins og margtónaviðvaranir, sírenur eða bjöllur.
Mynd 4 sýnir notkunarrásina fyrir segulmagnaðir transducer.Rofinn er venjulega tvískautur smári eða FET og er notaður til að magna örvunarbylgjuformið.Vegna inductance spólunnar þarf díóðuna sem sýnd er á skýringarmyndinni til að klemma afturspennu þegar slökkt er á smáranum hratt.
Mynd 4. Segulbreytir þarf örvunarmerki, magnara smára og díóða til að takast á við framkallaða bakslagsspennu.
Þú getur notað svipaða örvunarrás með piezo transducer.Vegna þess að piezo transducer hefur lága inductance, er díóða ekki krafist.Hins vegar þarf hringrásin aðferð til að endurstilla spennuna þegar rofinn er opinn, sem hægt er að gera með því að bæta við viðnámi í stað díóðunnar, á kostnað meiri aflgjafar.
Einnig er hægt að auka hljóðstigið með því að hækka topp-til-topp spennu sem beitt er yfir transducerinn.Ef þú notar hringrás með fullri brú eins og sýnt er á mynd 5 er spennan sem notuð er tvöfalt hærri en tiltæk framboðsspenna, sem gefur þér um 6dB hærra úttakshljóðafl.
Mynd 5. Með því að nota brúarhringrás geturðu tvöfaldað spennuna sem beitt er á piezo transducerinn, sem gefur 6 dB auka hljóðstyrk.
Niðurstaða
Buzzers eru einfaldir og ódýrir og valið er takmarkað við fjóra grunnflokka: segulmagnaðir eða piezoelectric, vísir eða transducer.Segulsmiður geta starfað frá lægri spennu en þurfa hærri drifstrauma en piezo tegundir.Piezo buzzers geta framleitt hærra SPL en hafa tilhneigingu til að hafa stærra fótspor.
Þú getur stjórnað vísbendingum með aðeins jafnstraumspennu eða valið transducer fyrir flóknari hljóð ef þú getur bætt við nauðsynlegum ytri rafrásum.Sem betur fer, CUI Devices býður upp á úrval af segulmagnaðir og piezo buzzers í annaðhvort vísir eða transducer gerðum til að gera val á buzzer fyrir hönnun þína enn auðveldara.
Birtingartími: 12. september 2023
