Əgər məişət texnikası, təhlükəsizlik paneli, qapı giriş sistemi və ya kompüter periferiyası kimi məhsullar hazırlayırsınızsa, istifadəçilərlə qarşılıqlı əlaqənin yeganə vasitəsi və ya daha mürəkkəb istifadəçi interfeysinin bir hissəsi kimi siqnalizasiyadan istifadə etməyi seçə bilərsiniz.
Bruce Rose tərəfindən, Baş Tətbiq Mühəndisi, CUI Cihazları
Hər iki halda, siqnal əmri qəbul etmək, avadanlığın və ya prosesin vəziyyətini göstərmək, qarşılıqlı əlaqəni stimullaşdırmaq və ya həyəcan siqnalı vermək üçün ucuz və etibarlı bir vasitə ola bilər.
Əsasən, səs siqnalı adətən ya maqnit, ya da pyezoelektrik tiplidir. Seçiminiz sürücü siqnalının xüsusiyyətlərindən, ya da tələb olunan çıxış səs gücündən və mövcud fiziki məkandan asılı ola bilər. İstədiyiniz səslərdən və mövcud dövrə dizayn bacarıqlarınızdan asılı olaraq indikator və çevirici növləri arasında da seçim edə bilərsiniz.
Gəlin müxtəlif mexanizmlərin arxasındakı prinsiplərə nəzər salaq və sonra maqnit və ya pyezo tipinin (və indikator və ya aktuator seçiminin) layihəniz üçün uyğun olub-olmadığını nəzərdən keçirək.
Maqnit səsboğucuları
Maqnit səsboğucular əsasən cərəyanla işləyən cihazlardır və işləməsi üçün adətən 20 mA-dan çox cərəyan tələb olunur. Tətbiq olunan gərginlik 1,5 V-a qədər və ya təxminən 12 V-a qədər ola bilər.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, mexanizm bir rulon və çevik ferromaqnit diskdən ibarətdir. Cərəyan rulondan keçdikdə, disk ruloya tərəf çəkilir və cərəyan axmadıqda normal vəziyyətinə qayıdır.
Diskin bu əyilməsi yaxınlıqdakı havanın hərəkət etməsinə səbəb olur və bu, insan qulağı tərəfindən səs kimi qəbul edilir. Bobin üzərindən keçən cərəyan tətbiq olunan gərginlik və bobin impedansı ilə müəyyən edilir.
Şəkil 1. Maqnit siqnalının quruluşu və iş prinsipi.
Piezo səsboğucuları
Şəkil 2-də pyezo səs siqnalının elementləri göstərilir. Pyezoelektrik materialdan hazırlanmış disk korpusun kənarlarında saxlanılır və elektrik kontaktları diskin iki tərəfində hazırlanır. Bu elektrodlara tətbiq olunan gərginlik pyezoelektrik materialın deformasiyasına səbəb olur və nəticədə səs kimi aşkar edilə bilən hava hərəkəti baş verir.
Maqnit siqnalından fərqli olaraq, pyezo siqnalı gərginliklə idarə olunan bir cihazdır; işləmə gərginliyi adətən daha yüksəkdir və 12V ilə 220V arasında ola bilər, cərəyan isə 20mA-dan azdır. Pyezo siqnalı kondensator, maqnit siqnalı isə rezistorla ardıcıl olaraq birləşdirilmiş bobin kimi modelləşdirilir.
Şəkil 2. Pyezo səsboğucu konstruksiyası.
Hər iki növ üçün yaranan səs tonunun tezliyi sürücü siqnalının tezliyi ilə müəyyən edilir və geniş diapazonda idarə oluna bilər. Digər tərəfdən, pyezo səs siqnalı giriş siqnalının gücü ilə çıxış səs gücü arasında kifayət qədər xətti əlaqə nümayiş etdirsə də, maqnit səs siqnalının gücü azaldıqca kəskin şəkildə azalır.
Mövcud olduğunuz sürücü siqnalının xüsusiyyətləri tətbiqiniz üçün maqnit və ya pyezo səs siqnalı seçməyinizə təsir göstərə bilər. Lakin, səs-küy əsas tələbdirsə, pyezo səs siqnalları adətən maqnit səs siqnallarından daha yüksək səs təzyiqi səviyyəsi (SPL) yarada bilər, lakin eyni zamanda daha böyük bir sahəyə malik olmağa meyllidir.
Göstərici və ya çevirici
Göstərici və ya çevirici növünün seçilməsi qərarı, tələb olunan səs diapazonu və siqnalı işə salmaq və idarə etmək üçün əlaqəli dövrənin dizaynı ilə idarə olunur.
Cihazda quraşdırılmış idarəetmə dövrəsi ilə bir göstərici gəlir. Bu, dövrənin dizaynını sadələşdirir (şəkil 3), azaldılmış elastiklik müqabilində "qoş və işlə" yanaşmasına imkan verir. Yalnız bir sabit cərəyan gərginliyi tətbiq etməyiniz lazım olsa da, tezlik daxildə sabit olduğundan yalnız davamlı və ya impulslu səs siqnalı əldə etmək olar. Bu o deməkdir ki, indikator siqnalları ilə sirenlər və ya zənglər kimi çoxtezlikli səslər mümkün deyil.
Şəkil 3. DC gərginliyi tətbiq edildikdə indikator siqnalı səs çıxarır.
Daxili idarəetmə dövrəsi olmadığı üçün çevirici sizə müxtəlif tezliklərdən və ya ixtiyari dalğa formalarından istifadə edərək müxtəlif səslər əldə etmək üçün rahatlıq verir. Əsas davamlı və ya impulslu səslərə əlavə olaraq, çoxtonlu xəbərdarlıqlar, sirenlər və ya zənglər kimi səslər yarada bilərsiniz.
Şəkil 4-də maqnit çeviricisinin tətbiq sxemi göstərilir. Açar adətən bipolyar tranzistor və ya FET-dir və həyəcan dalğa formasını gücləndirmək üçün istifadə olunur. Bobin induktivliyinə görə, diaqramda göstərilən diod, tranzistor tez bir zamanda söndürüldükdə geri dönüş gərginliyini sıxmaq üçün lazımdır.
Şəkil 4. Maqnit çeviricisi induksiyalı geri dönüş gərginliyini idarə etmək üçün həyəcan siqnalı, gücləndirici tranzistor və diod tələb edir.
Pyezo çevirici ilə oxşar həyəcan dövrəsindən istifadə edə bilərsiniz. Pyezo çeviricinin induktivliyi aşağı olduğundan, diod tələb olunmur. Lakin, dövrənin açar açıq olduqda gərginliyi sıfırlamaq üçün bir vasitəyə ehtiyacı var və bu, daha yüksək güc yayılması bahasına diod yerinə bir rezistor əlavə etməklə edilə bilər.
Səs səviyyəsini ötürücüyə tətbiq olunan pik gərginliyi artırmaqla da artırmaq olar. Şəkil 5-də göstərildiyi kimi tam körpü dövrəsindən istifadə etsəniz, tətbiq olunan gərginlik mövcud təchizatı gərginliyindən iki dəfə böyükdür və bu da sizə təxminən 6 dB daha yüksək çıxış səs gücü verir.
Şəkil 5. Körpü dövrəsindən istifadə pyezo çeviriciyə tətbiq olunan gərginliyi ikiqat artıra bilər və bu da 6 dB əlavə səs gücü verir.
Nəticə
Siqnallar sadə və ucuzdur və seçimlər dörd əsas kateqoriya ilə məhdudlaşır: maqnit və ya pyezoelektrik, göstərici və ya çevirici. Maqnit siqnallar daha aşağı gərginliklərdən işləyə bilər, lakin pyezo tiplərinə nisbətən daha yüksək ötürücü cərəyanlar tələb edir. Pyezo siqnallar daha yüksək SPL yarada bilər, lakin daha böyük bir izə malik olmağa meyllidirlər.
Lazımi xarici dövrə əlavə edə bilsəniz, indikator siqnalını yalnız bir sabit cərəyan gərginliyi ilə işlədə və ya daha mürəkkəb səslər üçün çevirici seçə bilərsiniz. Xoşbəxtlikdən, CUI Devices dizaynınız üçün siqnal seçimini daha da asanlaşdırmaq üçün həm indikator, həm də çevirici növlərində müxtəlif maqnit və pyezo siqnalları təklif edir.
Yayımlanma vaxtı: 12 sentyabr 2023