Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Elektoroakustické měniče OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-019

3 Elektroakustika  Elektroakustika je obor, který se zabývá přenosem akustických signálů elektrickou cestou, jejich záznamem a reprodukcí.  Akustika je obor fyziky, který se zabývá vznikem, šířením a působením zvuku ve frekvenčním rozsahu, které lidské ucho slyšitelně vnímá, t, j, od 16 Hz do Hz. Horní hranice je v dětství až Hz, stárnutím se zmenšuje.

4 Elektroakustika  Zvuk je mechanické vlnění, které se může šířit pouze pomocí částic hmotného prostředí.  Při šíření zvuku nastává zhušťování a zřeďování hmotných částic prostředí.  Místa zhuštění a zředění částic postupují prostředím určitou rychlostí, která se nazývá rychlost šíření zvuku a pohybuje se za normálních podmínek okolo 340 m/s.

5 Elektroakustika  Vzduch, ve kterém se zvuk šíří, má vzhledem k místnímu základnímu atmosférickému tlaku v místech zhuštění částic mírný přetlak a v místech zředění mírný podtlak. Tyto změny tlaku se nazývají akustický tlak.  Lidské ucho nevnímá při stejném akustickém tlaku zvuky různých frekvencí stejně hlasitě.  Jsou-li zvukové vlny naprosto pravidelné, nazývají se tóny, jsou-li nepravidelné, nazývají se hluky.

6 Elektroakustické měniče  Elektroakustické měniče přeměňují elektrické signály na akustické nebo naopak.  Přeměna se děje většinou prostřednictvím mechanických prvků.

7 Elektroakustické měniče  Elektrodynamický měnič využívá při přeměně elektrického signálu na akustický působení sil magnetického pole trvalého magnetu a magnetického pole vzniklého kolem vodiče, kterým prochází proud.  Při opačném jevu způsobuje akustický signál pohyb vodiče v magnetickém poli trvalého magnetu, a tím vzniká elektrické napětí úměrné akustickému signálu.

8 Elektroakustické měniče  Elektromagnetický měnič využívá k přeměně elektrického signálu na akustický signál sil, které působí na pohyblivou část magnetického obvodu.  Magnetické pole v obvodu vytváří kromě permanentního magnetu také budící cívka, kterou prochází proměnný elektrický proud.  Při opačném jevu ovlivňuje akustický signál pohyblivou část magnetického obvodu. V cívce se indukuje napětí úměrné akustickému signálu.

9 Elektroakustické měniče  Elektrostatický měnič je v podstatě kondenzátor, jehož pohyblivá elektroda je ovlivňována silou úměrnou změně intenzity elektrického pole.  Při opačné přeměně mění akustický signál kapacitu měniče a tím proud, který jím prochází.

10 Elektroakustické měniče  U piezoelektrického měniče způsobí elektrický signál přivedený na krystaly vhodných materiálů jejich deformaci v rytmu elektrického signálu.  Deformací krystalů akustickým signálem dochází k jevu opačnému a na plochách krystalů vzniká elektrický signál.

11 Elektroakustické měniče  U magnetostrikčního měniče vzniká akustický signál deformací feromagnetické látky magnetickým polem, které vytváří budící vinutí.  U opačné přeměny způsobí akustický signál deformaci měniče a vznik elektrického napětí.  Tento druh měniče se používá u zařízení, které pracují s ultrazvukem.

12 Mikrofony  Mikrofony jsou elektroakustické měniče, které přeměňují akustické signály na signály elektrické.  Mezi jejich důležité parametry citlivost, frekvenční a směrová charakteristika.  Citlivost se udává poměrem napětí na svorkách mikrofonu k akustickému tlaku, který jej způsobil. Závisí na směru dopadu akustického tlaku a na frekvenci.¨

13 Mikrofony  Frekvenční charakteristika udává závislost citlivosti mikrofonu na frekvenci zvuku.  Rozmezí, ve kterém citlivost nepoklesne o více než 3 dB, se nazývá frekvenční rozsah.  Směrová charakteristika udává závislost citlivosti na směru, ze kterého se šíří zvuková vlna. Její tvar je závislý na druhu mikrofonu a na frekvenci zvuku.

14 Mikrofony  Podle principu přeměny zvukového signálu se rozlišují mikrofony:  Uhlíkové (odporové) – používají se v telefonii  Elektrodynamické – páskové – mají malou citlivost, připojují se pomocí transformátoru s velkým převodem - cívkové – mají asi dvojnásobnou citlivost proti páskovým mikrofonům - cívkové – mají asi dvojnásobnou citlivost proti páskovým mikrofonům  Elektrostatické – jsou to v podstatě deskové kondenzátory - elektretové – používají se ve spotřební elektronice - elektretové – používají se ve spotřební elektronice  Piezoelektrické – deformuje se piezoelektrický krystal a vzniká střídavé napětí

15 Mikrofony Obr. 1 Uhlíkový mikrofon M – membrána, P – uhlíkový prach

16 Mikrofony  Mikrofony uhlíkové (odporové) mění zvukový signál na základě změny odporu prachové uhlíkové náplně. Konstrukční uspořádání je na obr. 1.  Kruhové kovové pouzdro je zcela naplněno uhlíkovým prachem P a uzavřeno kovovou membránou M.  Zvukové vlny rozechvívají membránu, tím se zrnka uhlíkového prachu stlačují a mění se celkový odpor mikrofonu.  Proud z pomocného stejnosměrného zdroje se potom mění v rytmu zvukových vln. Mikrofon má značnou citlivost, ale také značný vlastní šum. Používá se v telefonii.

17 Mikrofony  Páskový mikrofon (obr. 2) má silný permanentní magnet s pólovými nástavci N. V magnetickém poli mezi pólovými nástavci je pásek P, zhotovený ze zvlněné hliníkové fólie o síle 1 až 2 µm. Pásek plní funkci membrány.  Působením zvukových vln dochází k pohybu pásku v magnetickém poli a tím k indukci malého střídavého napětí.  Citlivost mikrofonu je malá, proto se připojuje pomocí transformátoru s velkým převodem.

18 Mikrofony Obr. 2 Páskový mikrofon N – pólové nástavce permanentního magnetu, P – pásek

19 Mikrofony Obr. 3 Cívkový mikrofon G – magnet, N – pólové nástavce, C – cívka, M – membrána, K - kryt

20 Mikrofony  Cívkový mikrofon má kovovou membránu M pevně spojenou s cívkou C (obr. 3).  Cívka se pohybuje v silném radiálním magnetickém poli permanentního magnetu G.

21 Mikrofony  Elektrostatické mikrofony jsou v podstatě deskové kondenzátory, které mají jednu elektrodu pevnou a druhou je tenká kovová fólie (obr. 4).  Vzdálenost mezi elektrodami je několik desítek µm. Působením zvukového signál dochází k průhybu membrány M, mění se vzdálenost mezi elektrodami E a M, a tím i kapacita mikrofonu.  V sérii s mikrofonem je zapojen rezistor s velkým odporem a zdroj stejnosměrného polarizačního napětí. Při změně kapacity mikrofonu vytvářejí nabíjecí a vybíjecí proudy na rezistoru střídavý úbytek napětí v rytmu zvukových vln. Mikrofony mají značnou citlivost a velmi dobrou frekvenční charakteristiku.

22 Mikrofony Obr. 4 Princip elektrostatického mikrofonu E – pevná elektroda, I – izolace, M – membrána

23 Mikrofony  Elektretové mikrofony jsou speciální elektrostatické mikrofony, které nevyžadují vysoké polarizační napětí. Bývají kombinovány s aktivními prvky, vestavěnými v pouzdru mikrofonu.  Mikrofony piezoelektrické mají krystal z piezoelektrického materiálu, který je při deformaci vlivem zvukových vln zdrojem střídavého napětí. Mikrofony mohou být buď bez membrány (její úlohu přebírá krystal), nebo s membránou, která je mechanicky vhodně spojena s krystalem.

24  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

25 Literatura  J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989  M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google