Vad är en akustisk givare?

En akustisk givare är en elektrisk anordning som döljer ljudvågsvibrationer till mekanisk eller elektrisk energi. De har olika praktiska tillämpningar, inklusive ljudinspelning och ljuduppspelning. En specialiserad modell, kallad en akustisk ultraljudsgivare, kan användas för att mäta avståndet till, såväl som massan av, ett objekt.
Vanliga typer av akustiska givare som används vid ljudinspelning inkluderar mikrofoner, hörlurar och gitarrpickuper. Dessa skapar elektrisk energi när rörliga delar inuti givaren, såsom elektriska plattor eller band, utsätts för ljudvibrationer. Den elektriska energin som produceras inuti givaren skickas först till en förstärkare.

Förstärkaren skickar sedan denna energi till sin slutdestination, vanligtvis en högtalare eller inspelningsenhet. Högtalaren återger ljudet på en nivå som det mänskliga örat kan höra. En inspelningsenhet kommer att behålla den elektriska signalinformationen. Inspelaren skickar den lagrade signalen till en högtalare under uppspelning.

En akustisk ultraljudsgivare kan användas för att mäta avstånd eller massan av ett föremål. Den vanligaste typen är den piezoelektriska akustiska givaren. Dessa inkluderar ett piezoelektriskt keramiskt element som skapar och distribuerar ultraljudsljudvågor.

Ljudvågor färdas till ett objekt från en piezoelektrisk givare genom material som kallas ett kopplingsmaterial. Kopplingen är vanligtvis vatten. Ljudvågor studsar från objektet och återgår till givaren i form av ett eko. Tiden det tar för dessa ekon att återvända till givaren används för att beräkna avståndet till objektet.

Undervattensljudnavigering och avståndsintervall (SONAR) är en vanlig användning av en akustisk ultraljudsgivare. SONAR använder riktade strålar av ljudvågor. Detta gör det möjligt för SONAR-operatören att bestämma riktningen och avståndet till ett objekt.
SONAR-system kan vara aktiva eller passiva. Ett aktivt system sänder ut ljudvågor och lyssnar efter ekon. Ett passivt system lyssnar efter ljud från fartyg, fiskar och landmassor.

En elektromagnetisk akustisk givare (EMAT) är en annan form av ultraljudsgivare. Istället för ett keramiskt element är en elektromagnet huvudkomponenten i en EMAT. Detta är en typ av beröringsfri eller icke-förstörande givare. Till skillnad från piezoelektriska givare behöver EMAT:er inte ett kopplingsmaterial för att bära ljudvågor. Istället genereras två elektromagnetiska fält för att distribuera ultraljudsvågor.
EMATs kan lätt användas nästan var som helst eftersom ingen vätska behövs. Till exempel kan EMAT:er användas för att kontrollera om det finns brister i underjordiska rör. En nackdel med EMATs, jämfört med piezoelektriska givare, är att EMATs skapar svagare ljudfält.