Əgər siz məişət texnikası, təhlükəsizlik paneli, qapı-giriş sistemi və ya kompüterin periferiyası kimi məhsullar dizayn edirsinizsə, istifadəçilərlə qarşılıqlı əlaqənin yeganə vasitəsi kimi və ya daha mürəkkəb istifadəçi interfeysinin bir hissəsi kimi səs siqnalını təqdim etməyi seçə bilərsiniz.
Bruce Rose, Baş Tətbiqlər Mühəndisi, CUI Cihazları
İstənilən halda səs siqnalı əmri tanımaq, avadanlığın və ya prosesin vəziyyətini göstərmək, qarşılıqlı əlaqə yaratmaq və ya həyəcan siqnalı vermək üçün ucuz və etibarlı vasitə ola bilər.
Əsasən, səs siqnalı adətən ya maqnit, ya da piezoelektrik tipdir.Seçiminiz sürücü siqnalının xüsusiyyətlərindən və ya tələb olunan çıxış səs gücündən və mövcud fiziki məkandan asılı ola bilər.Siz həmçinin, istədiyiniz səslərdən və mövcud dövrə dizayn bacarıqlarından asılı olaraq göstərici və çevirici növləri arasında seçim edə bilərsiniz.
Gəlin müxtəlif mexanizmlərin arxasında duran prinsiplərə nəzər salaq və sonra maqnit və ya piezo növünün (və göstərici və ya aktuator seçimi) layihəniz üçün uyğun olub olmadığını nəzərdən keçirək.
Maqnit siqnalları
Maqnetik səs siqnalları əsasən cərəyanla idarə olunan cihazlardır və işləmək üçün adətən 20mA-dan çox tələb olunur.Tətbiq olunan gərginlik 1,5V və ya təxminən 12V qədər aşağı ola bilər.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, mexanizm rulon və çevik ferromaqnit diskdən ibarətdir.Cərəyan bobindən keçirildikdə, disk bobinə doğru çəkilir və cərəyan keçmədikdə normal vəziyyətinə qayıdır.
Diskin bu əyilməsi ətrafdakı havanın hərəkətinə səbəb olur və bu, insan qulağı tərəfindən səs kimi şərh olunur.Bobindən keçən cərəyan tətbiq olunan gərginlik və bobin empedansı ilə müəyyən edilir.
Şəkil 1. Maqnit siqnalının quruluşu və iş prinsipi.
Piezo siqnalları
Şəkil 2-də piezo səs siqnalının elementləri göstərilir.Pyezoelektrik materialdan ibarət disk bir korpusun kənarlarında dəstəklənir və diskin hər iki tərəfində elektrik kontaktları hazırlanır.Bu elektrodlar üzərində tətbiq olunan gərginlik pyezoelektrik materialın deformasiyasına səbəb olur və nəticədə səs kimi təsbit edilə bilən havanın hərəkəti baş verir.
Maqnit səs siqnalından fərqli olaraq, piezo səs siqnalı gərginliklə idarə olunan cihazdır;cərəyan 20mA-dan az olduğu halda əməliyyat gərginliyi adətən daha yüksəkdir və 12V ilə 220V arasında ola bilər.Pyezo səs siqnalı kondansatör kimi modelləşdirilmişdir, maqnit siqnalı isə rezistorla ardıcıl olaraq bobin kimi modelləşdirilmişdir.
Şəkil 2. Piezo buzzer konstruksiyası.
Hər iki növ üçün yaranan səsli tonun tezliyi sürücülük siqnalının tezliyi ilə müəyyən edilir və geniş diapazonda idarə oluna bilər.Digər tərəfdən, piezo buzzerlər giriş siqnalının gücü ilə çıxış səs gücü arasında ağlabatan xətti əlaqə nümayiş etdirərkən, maqnit siqnallarının səs gücü azalan siqnal gücü ilə kəskin şəkildə azalır.
Mövcud olan sürücü siqnalının xüsusiyyətləri tətbiqiniz üçün maqnit və ya piezo səs siqnalını seçdiyinizə təsir edə bilər.Bununla belə, səsin ucalığı əsas tələbdirsə, piezo səs siqnalları adətən maqnit səs siqnallarından daha yüksək Səs Təzyiq Səviyyəsi (SPL) yarada bilər, lakin eyni zamanda daha böyük izə malikdir.
Göstərici və ya çevirici
Göstərici və ya çevirici növünün seçilib-seçilməməsinə dair qərar tələb olunan səs diapazonu və səs siqnalını idarə etmək və idarə etmək üçün əlaqəli dövrələrin dizaynı ilə idarə olunur.
Göstərici cihazda quraşdırılmış sürücülük sxemi ilə gəlir.Bu, azaldılmış çeviklik müqabilində qoş və oynat yanaşmasına imkan verən dövrə dizaynını sadələşdirir (şəkil 3).Yalnız bir sabit gərginlik tətbiq etməyiniz lazım olsa da, tezlik daxili olaraq sabitləndiyi üçün yalnız davamlı və ya impulslu səs siqnalı əldə edə bilərsiniz.Bu o deməkdir ki, sirenlər və ya zənglər kimi çox tezlikli səslər göstərici siqnalları ilə mümkün deyil.
Şəkil 3. Daimi cərəyan gərginliyi tətbiq edildikdə göstərici səs siqnalı səs yaradır.
Quraşdırılmış sürücülük sxemi olmadan, çevirici sizə müxtəlif tezliklərdən və ya ixtiyari dalğa formalarından istifadə edərək müxtəlif səslərə nail olmaq üçün çeviklik verir.Əsas davamlı və ya impulslu səslərə əlavə olaraq, siz çox tonlu xəbərdarlıqlar, sirenalar və ya zənglər kimi səslər yarada bilərsiniz.
Şəkil 4 maqnit çeviricisi üçün tətbiq sxemini göstərir.Keçid adətən bipolyar tranzistor və ya FET-dir və həyəcan dalğa formasını gücləndirmək üçün istifadə olunur.Bobinin endüktansına görə, diaqramda göstərilən diod, tranzistor sürətlə söndürüldükdə geri dönmə gərginliyini sıxmaq üçün lazımdır.
Şəkil 4. Maqnit çeviricisi həyəcan siqnalı, gücləndirici tranzistor və induksiya edilmiş geriyə geriləmə gərginliyini idarə etmək üçün diod tələb edir.
Bir piezo çevirici ilə bənzər bir həyəcan dövrəsindən istifadə edə bilərsiniz.Piezo çevirici aşağı endüktansa malik olduğundan, diod tələb olunmur.Bununla belə, dövrə açar açıq olduqda gərginliyi sıfırlamaq üçün bir vasitəyə ehtiyac duyur, bu, diodun yerinə bir rezistor əlavə etməklə, daha yüksək enerji sərfiyyatı hesabına edilə bilər.
Transduser üzərində tətbiq olunan zirvədən zirvəyə gərginliyi artırmaqla səs səviyyəsini də artırmaq olar.Şəkil 5-də göstərildiyi kimi tam körpü sxemindən istifadə etsəniz, tətbiq olunan gərginlik mövcud təchizatı gərginliyindən iki dəfə böyükdür və bu, sizə təxminən 6dB daha yüksək səs çıxışı gücü verir.
Şəkil 5. Körpü dövrəsindən istifadə etməklə piezo çeviriciyə tətbiq olunan gərginliyi iki dəfə artıra, 6 dB əlavə səs gücü verə bilər.
Nəticə
Siqnallar sadə və ucuzdur və seçimlər dörd əsas kateqoriya ilə məhdudlaşır: maqnit və ya piezoelektrik, göstərici və ya çevirici.Maqnetik səs siqnalları daha aşağı gərginliklərdə işləyə bilər, lakin piezo tiplərindən daha yüksək sürücü cərəyanları tələb edir.Piezo buzzerlər daha yüksək SPL istehsal edə bilər, lakin daha böyük izə malik olurlar.
Siz yalnız sabit cərəyan gərginliyi ilə göstərici siqnalını işlədə və ya lazımi xarici sxemi əlavə edə bilsəniz, daha mürəkkəb səslər üçün çevirici seçə bilərsiniz.Xoşbəxtlikdən, CUI Cihazları dizaynınız üçün səs siqnalının seçilməsini daha da asanlaşdırmaq üçün ya göstərici və ya çevirici tiplərində bir sıra maqnit və piezo səs siqnalları təklif edir.
Göndərmə vaxtı: 12 sentyabr 2023-cü il
