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楼主: eagler8

【Arduino】168种传感器模块系列实验(49)---有源蜂鸣器模块

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 楼主| 发表于 2020-2-27 20:02 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2020-11-28 16:27 | 显示全部楼层
使用国产仿真编程软件Linkboy, 超声波智能控制测距仪



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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:35 | 显示全部楼层
蜂鸣器模块的实物图片

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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2022-5-5 15:41 编辑

科普知识点:声音与蜂鸣器
一、声音(sound
1、声音是振动产生的声波,通过介质气体固体液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。声音的频率一般会以赫兹表示,记为Hz,指每秒钟周期性震动的次数。而分贝是用来表示声音强度的单位,记为dB。文言文中,“声”特指人声,而“音”特指其他声音;而在现代汉语中,“声”与“音”意思已混同为“声音”,并简称为“声”或“音”,而文言文中“声”在现代汉语中被称为“人声”。日语中则仍保留文言文中的区别。
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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:41 | 显示全部楼层
2、声音是一种压力波,当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时,他们的振动会引起介质——空气分子有节奏的振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了声波,这种现象会一直延续到振动消失为止。声音作为波的一种,频率振幅就成了描述波的重要属性,频率的大小与我们通常所说的音高对应,而振幅影响声音的大小。声音可以被分解为不同频率不同强度正弦波的叠加。这种变换(或分解)的过程,称为傅立叶变换(Fourier Transform)
因此,一般的声音总是包含一定的频率范围。人耳可以听到的声音的频率范围在202赫兹之间。高于这个范围的波动称为超声波,而低于这一范围的称为次声波。狗和蝙蝠等动物可以听得到高达16万赫兹的声音。鲸和大象则可以产生频率在1535赫兹范围内的声音。声音的传播用量子力学解释便是原子的运动,形成了声波。但这与波粒子等名词没有联系。

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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:43 | 显示全部楼层
3、声音特性
1)响度(loudness),人主观上感觉声音的大小(俗称音量),由“振幅”(amplitude)和人离声源的距离决定,振幅越大响度越大,人和声源的距离越小,响度越大(单位为分贝dB)。
2)音调(pitch),声音的高低(高音、低音),由“频率”(frequency)决定,频率越高音调越高(频率单位Hzhertz),赫兹,人耳听觉范围2020000Hz20Hz以下称为次声波,20000Hz以上称为超声波)例如,低音端的声音或更高的声音,如细弦声。
3)频率(frequency)是每秒经过一给定点的声波数量,它的测量单位为赫兹,是以海因里希·鲁道夫·赫兹的名字命名的。此人设置了一张桌子,演示频率是如何与每秒的周期相关的。1千赫或1000赫表示每秒经过一给定点的声波有1000个周期,1兆赫就是每秒钟有1,000,000个周期,等等。
4)音色(Timbre),又称音品,波形决定了声音的音色。声音因物体材料的特性而不同,音色本身是一种抽象的东西,但波形是把这个抽象直观的表现。波形不同,音色则不同。不同的音色,通过波形,完全可以分辨的。
(5)乐音(tones)是有规则的让人愉悦的声音。音调,响度,音色是乐音的三个主要特征,人们就是根据他们来区分声音。
(6)噪音(noise),从物理学的角度看,由发声体作无规则振动时发出的声音;从环境保护角度看,凡是干扰人们正常工作、学习和休息的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
(7)毕达哥拉斯发现,当两个物体碰撞后振动产生声音时,若两者振动频率比为不可化简的复杂比,如:201388,那么我们分辨出来会觉得这个声音刺耳;相反,若两者振动频率比为可化简的简单比,如:37,那么我们分辨出来会觉得很动听。

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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:47 | 显示全部楼层
4、控制噪声
1声音的本质是波动。受作用得空气发生振动,当震动频率在20-20000Hz时,作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。声源可以是固体、也可以是流体(液体和气体)的振动。声音的传媒介质有空气﹑水和固体,它们分别称为空气声、水声和固体声等。噪声监测主要讨论空气声。
2人类是生活在一个声音的环境中,通过声音进行交谈、表达思想感情以及开展各种活动。但有些声音也会给人类带来危害。例如,震耳欲聋的机器声,呼啸而过的飞机声等。这些为人们生活和工作所不需要的声音叫噪声,从物理现象判断,一切无规律的或随机的声信号叫噪声;噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关,即一切不希望存在的干扰声都叫噪声,例如,在某些时候,某些情绪条件下音乐也可能是噪声。
3环境噪声的来源有四种:一是交通噪声,包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声;二是工厂噪声,如鼓风机、汽轮机,织布机和冲床等所产生的噪声;三是建筑施工噪声,像打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音;四是社会生活噪声,例如,喇叭,收录机等发出的过强声音。

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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:49 | 显示全部楼层
二、蜂鸣器(buzzer
1蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压或者交流电压供电,属于电子元器件的一种,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。Arduino发出声音最简单的方法就是利用蜂鸣器,由于在设计中内置了驱动电路,创建了“即插即用”简单解决方案。蜂鸣器在电路中用字母H”或“HA”(旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。图为蜂鸣器的符号。

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 楼主| 发表于 2022-5-5 15:50 | 显示全部楼层
2、蜂鸣器分类
1)按其驱动方式的原理分,可分为:有源蜂鸣器(内含驱动线路,也叫自激式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(外部驱动,也叫他激式蜂鸣器);
2)按构造方式的不同,可分为:电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器;
3)按封装的不同,可分为:DIP BUZZER(插针蜂鸣器)和SMD BUZZER(贴片式蜂鸣器);
4)按电流的不同,可分为:直流蜂鸣器和交流蜂鸣器,其中,以直流最为常见压电式蜂鸣器,用的是压电材料,即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样,当通电时压电材料会发生形变。

 楼主| 发表于 2022-5-5 15:51 | 显示全部楼层
3、电磁式蜂鸣器(Electromagnetic buzzer
(1)电磁式蜂鸣器是蜂鸣器的一种,区别于压电式蜂鸣器,电磁式蜂鸣器是利用电磁线圈对蜂鸣片的作用来发声的电子响讯器,用来给电子产品作发声器件。电磁式蜂鸣器一般由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

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