1、蜂鳴器類型及對應發聲原理
蜂鳴器有“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;而無源的是指內部沒有帶振蕩源,需要外部驅動電路提供一定頻率的驅動信號。
你所使用的實驗板上的蜂鳴器,應該是無源蜂鳴器,需要輸入振蕩信號使它工作。
2、蜂鳴器的聲音
對于無源蜂鳴器,我們就可以通過控制振蕩頻率來發出不同的聲音,常用的頻率是1K,2K,4K等。
通常單片機開發中參考下面這個頻率表來進行實驗。
// do(1) re(2) m(3) fa(4) so(5) la(6) si(7)
// 低 262Hz 294 330 349 392 440 494
// 中_524Hz 587 659 698 784 880 988
// 高_1046Hz 1175 1318 1397 1568 1760 1976
//超高2092Hz 2351 2636 2794 3136 3520 3952
上面這些頻率加上不同的時長間隔,可以組合出樂曲。
控制方式,常用單片機的PWM模塊,或者直接用IO口模擬不同頻率方波。
你使用振蕩信號不同,蜂鳴器發出聲音頻率不同,就是這個原因。
3、工作原理
有源和無源蜂鳴器,工作原理不同。
(1)有源蜂鳴器,也稱壓電式壓蜂鳴器,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。
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。
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,振蕩片構成。
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,從而發出聲音。
以上為工作原理。
4、工程上的注意事項
(1)對于無源蜂鳴器,經常采取并聯一個二極管的方式,進行保護。作用是吸收電磁線圈的電感在方波驅動時,產生的反激尖峰。這個尖蜂可能導致系統電源線和信號線的高頻干擾。
(2)在單片機應用中,有很多蜂鳴器復用的情況。通常在驅動電路上加電容隔離直流信號,就可以進行復用。但要注意軟件上的設計,避免發生干擾。
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