Курсовая работа: Акустоэлектрические преобразователи. Принципы работы. Особенности конструкции и использования

Хорошо известны способы получения информации об акустике помещения за счет подсоединения к линиям телефонных аппаратов(особенно в случаях, когда в помещении расположены аппараты с электромеханическими вызывными звонками), линиями диспетчерской или охранной сигнализации и т.п.

Подобные каналы утечки информации могут возникнуть на основе так называемых акустоэлектрических преобразователей.

Акустоэлектрический преобразователь - это устройство, преобразующее акустическую энергию (т. е энергию упругих волн в воздушной среде) в электромагнитную энергию в схемах тех устройств, в которых находятся акустоэлектрические преобразователи(или наоборот, энергию электромагнитных волн в акустическую). Из окружающих нас устройств наиболее известны такие электроакустические преобразователи как системы звукового вещания, телефоны, из акустоэлектрических - микрофоны. Следует учитывать, что в большинстве электроакустических преобразователей имеет место двойное преобразование энергии - электромеханическое, в результате которого электрическая энергия, подводимая к преобразователю переходит в энергию колебаний механической системы (например, диффузор динамика), колебание которой и создает в среде звуковое поле.

Наиболее распространенные акустоэлектрические преобразователи линейны, т.е. удовлетворяют требованиям неискаженной передачи сигнала и обратимы, т.е. могут работать и как излучатель и как приемник и подчиняются принципу взаимности. В большинстве случаев при электроакустическом преобразовании преобладает преобразование в механическую энергию либо электрического, либо магнитного полей (и обратно - преобразования акустической энергии в электрическую, либо магнитную). В соответствии с этим обратимые акустоэлектрические преобразователи могут быть представлены следующими группами:

1. Индуктивные генераторные

E= n (∆Ф/∆t)

E – ЭДС сигнала

n – число витков

Ф – магнитный поток

1.1 Электромагнитные

k - параметр, характеризующий магнитные свойства цепи

p - акустическое давление

s - площадь якоря

a - зазор между сердечником и якорем

1.2 Магнитострикционные

G – магнитострикционный модуль

E=p*G*n

1.3 Электродинамические

Ф=f*(V) магнитный поток изменяется за счет перемещения проводников

Е= B* [L*V], если B┴L┴V, то Е= B*L*V

B - индукция магнитного поля

L – длина проводника

V – скорость перемещения проводника под действием давления р

2. Емкостные генераторные пьезоэлектрические

d – пьезомодуль