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常見問題

蜂鳴器發聲原理與工作原理

  蜂鳴器(aibuzzer)主要分為“有源”和“無源”兩種類型,有源是指其內部自帶多諧振蕩器等結構,外部只需要提供工作電壓,它(內部的振蕩器就工作)就能發出固定頻率的聲音器件;而無源的是指內部系統沒有帶振蕩源,需要外部程序驅動電路提供一定頻率放大來源的播放驅動信號。下面臻美智能電子為大家進行深度解讀蜂鳴器發聲原理!
蜂鳴器

一、有源蜂鳴器與無源蜂鳴器發聲工作原理

  1.有源蜂鳴器:也稱壓電式蜂鳴器,主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器共鳴箱、外殼等組成。其中最重要的就是它的壓電蜂鳴片,通常這是一種壓電陶瓷,能進行電能與機械能的轉換。
 
  ①發聲過程為:外部提供恒定直流電壓,提供能量給多諧振蕩器,多揩振蕩器起振,并提供變化的電壓和頻率給壓電陶瓷,壓電陶瓷將電能轉化為機械能,也就播放發出了聲音。
 
  2.無源蜂鳴器:也稱電磁式蜂鳴器,主要由永磁體,線圈,振蕩片簡單構成。播放發聲過程為:外部按一定頻率提供驅動一個振蕩信號,一定占空比的方波,該信號作用于線圈,產生的磁聲與永磁體共同作用,使一片金屬片(振蕩片)發生振動,從而長時間播放發出聲音。
 
蜂鳴器結構原理圖

二、蜂鳴器發聲原理

  1.壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發光三極管。
 
  2.多諧振蕩器由晶體管或集成電路程序構成。當接通電源后(1.5~15V直流電流工作電壓產生壓電效應),多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的電流播放音頻信號,阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片播放發聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極,經極化和老化處理后,再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。
 
  3.電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后,振蕩器驅動產生的播放音頻信號電流通過電磁線圈,使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下,周期性地振動播放發聲。
蜂鳴器電路圖

三、蜂鳴器的聲音參考

  對于蜂鳴器音樂程序的播放,我們就可以通過控制0x,單片機振蕩頻率來發出不同的聲音,常用的頻率是1K,2K,4K等。通常0x,51單片機,開發中參考分享下面這個0x方法頻率表來進行學習實驗,你將會得到答案。
 
  ①// do(1) re(2) m(3) fa(4) so(5) la(6) si(7)
 
  ②// 低-262Hz、294Hz、330Hz、349Hz、392Hz、440Hz、494Hz
 
  ③// 中-524Hz、587Hz、659Hz、698Hz、784Hz、880Hz、988Hz
 
  ④// 高-1046Hz、1175Hz、1318Hz、1397Hz、1568Hz、1760Hz、1976Hz
 
  ⑤//超高2092Hz、2351Hz、2636Hz、2794Hz、3136Hz、3520Hz、3952Hz
蜂鳴器發聲圖
上面這些0x頻率加上不同的時長間隔輸入,可以組合出樂曲音樂進行播放。最新控制程序驅動方式,常用stm51單片機的PWM模塊,或者直接用IO口模擬不同頻率方波。你0x電流,使用振蕩信號不同,蜂鳴器播放的音樂發出聲音頻率不同,那么就是這個原因。

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