Co to jest przetwornik częstotliwości?

Przetwornik częstotliwości to mechanizm przekształcania pewnego rodzaju energii, zwykle elektrycznej lub elektromagnetycznej, na dźwięk. Może również 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 również wykorzystywane w medycznym obrazowaniu ultradźwiękowym, a także sterylizacji ultradźwiękowej.

W rybołówstwie i łodziach, a także w przypadku wędkarstwa rekreacyjnego i żeglarstwa wysokiej klasy, przetwornik częstotliwości jest często montowany na kadłubach łodzi, aby uzyskać odczyt głębokości lub zlokalizować ryby. W tym charakterze jest regularnie określany jako echosonda lub echosonda. Co więcej, powszechne jest używanie przetwornika o podwójnej częstotliwości jako echosondy, ponieważ może działać z dwoma różnymi prędkościami i penetrować wodę z sygnałami na różne głębokości.

W głośnikach akustycznych, takich jak te podłączone do zestawów stereo, przetwornik niskiej częstotliwości jest często skonfigurowany jako stożek z cienkiego materiału przymocowany do cewki drucianej, która wychwytuje wibracje elektromagnetyczne. Gdy to robi, stożek wibruje i zamienia wibracje na dźwięk. Osoba słuchająca odtwarzacza mp3 usłyszy również dźwięk modulowany przez przetworniki częstotliwości w słuchawkach dousznych.

Innym sposobem wykorzystania przetwornika częstotliwości jest przetwornik gitarowy. Wiele typowych przetworników wykorzystuje specjalne sztuczne kryształy, znane jako kryształy piezoelektryczne, które wibrują i wytwarzają niski poziom energii elektrycznej, gdy są obciążone falami dźwiękowymi. Działają jak przetwornik, wytwarzając zmienne napięcie bezpośrednio związane z siłą fal dźwiękowych. Wzmacniacz może następnie odebrać to napięcie i zamienić je z powrotem na dźwięk — kolejny przykład transdukcji częstotliwości.

W warunkach medycznych przetwornik wysokiej częstotliwości daje możliwość wykorzystania sprzętu ultradźwiękowego, który może obrazować różne części ciała. To często pomaga w diagnozie wielu schorzeń. Urządzenia ultradźwiękowe są często używane do tworzenia obrazów tkanek miękkich, które nie są widoczne na zdjęciach rentgenowskich.

W maszynie ultradźwiękowej przetwornik zasilany elektrycznie przekształca energię elektryczną w fale dźwiękowe, które przenikają i odbijają się od tkanki i kości. Następnie odbiera fale dźwiękowe, które odbijają się od obrazowanego obszaru. Fale te są następnie przekształcane w impulsy cyfrowe, tworząc obraz USG. Wyższe częstotliwości tworzą wyraźniejsze obrazy, ale głębia obrazu jest mniejsza. W związku z tym używane są różne częstotliwości w zależności od pożądanej głębi i wyrazistości obrazu.