Qual é a diferença entre uma campainha e um alto-falante e existem outras coisas elétricas / eletrônicas básicas que emitem som?

Estou tocando com um alto-falante e um microcontrolador e, em alguma documentação, o alto-falante é chamado de campainha. O assistente nos disse que é um erro e estamos lidando com um orador.

Gostaria de saber qual é exatamente a diferença entre os dois, onde posso aprender mais sobre esse tipo de dispositivo e se existem outros dispositivos semelhantes ou não tão capazes de emitir som.

EDIT: Qual é a diferença entre uma campainha piezo e por que a campainha não é uma etiqueta, mas a campainha piezo é uma etiqueta?

Uma campainha normalmente possui um circuito de transistor oscilante no interior - para emitir um zumbido quando a tensão é aplicada, para emitir um tom.

A aplicação de tensão a um alto - falante não emitirá um tom, portanto, você precisará de um circuito oscilante externo (por exemplo, um 555 ou oscilador de transistor). Um alto-falante pode reproduzir todos os tipos de sons; no entanto, devido aos circuitos internos, um sinal sonoro pode não ser capaz de tocar outros sons além do tom do oscilador.

As campainhas são geralmente campainhas piezo - baseadas em um pedacinho de cristal dentro. Geralmente, você pode ver uma superfície plana metálica, com uma caixa / circuito maior embaixo do circuito do oscilador embutido.

Quando alguém é "zumbido" para dentro de casa, é com um relé (eletromecânico) que faz o som.

Um relé, conectado normalmente como fechado, mas capaz de interromper o circuito, é um sinal sonoro.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Tradicionalmente, uma campainha era um dispositivo projetado para fazer barulho. Tradicionalmente, teria sido um dispositivo eletromecânico. Normalmente seria fornecido com corrente contínua e as oscilações seriam produzidas por um processo eletromecânico dentro da campainha.

Um alto-falante foi / é um dispositivo usado para reproduzir o som de uma forma de onda elétrica, com o som saindo sendo pelo menos um análogo aceitável do sinal que entra.

No entanto, nos anos mais recentes, o mundo mudou. O custo relativo da eletrônica em geral e dos microcontroladores em particular caiu em comparação com o custo da eletromecânica.

Hoje em dia, em vez de uma campainha mecânica tradicional, usamos frequentemente "sirenes piezo". Estes são uma espécie de casa a meio caminho entre as campainhas e alto-falantes tradicionais. Eles são acionados com uma forma de onda de frequência de áudio, normalmente uma onda quadrada. Isso permite vários tons para diferentes tipos de alerta e até permite tocar música grosseira. No entanto, eles não foram projetados para reproduzir áudio arbitrário com uma precisão razoável.

Classificar os sonorizadores piezo como "campainhas", "alto-falantes" ou nenhum dos dois é uma questão de semântica.

Suspeito que o "erro" seja realmente o caso de seu instrutor discordar de quem escreveu o material do curso e não um erro real, mas sem mais detalhes, é difícil ter certeza.

A campainha obtém a tensão operacional, principalmente CC e emite som. Pode ser uma combinação de um alto-falante e um oscilador. As sirenes piezoelétricas são assim. O alto-falante na campainha pode ser otimizado para um único som, sem a necessidade de reproduzir música.

Nos bons velhos tempos, a campainha era um oscilador eletromecânico de relé que era barulhento o suficiente sem nenhum alto-falante. O relé em si vibrou. Para uma voz mais forte, a parte móvel do relé pode ter uma área bastante grande. Certamente esses aparelhos ainda estão disponíveis devido à sua robustez. O relé foi conectado para interromper sua tensão de alimentação assim que o relé foi puxado. Por exemplo, a buzina de um carro pode ser assim como uma campainha eletromecânica.

O alto-falante precisa de um sinal de áudio CA que faça sua membrana se mover e produzir o som. O alto-falante deve operar em ampla área de frequência para ter qualquer valor.

Outro gerador de ruído puramente elétrico é um arco de plasma no ar - o mesmo é usado para soldagem e em lâmpadas de arco de luminosidade ultra alta. Se a corrente é modulada com sinal de áudio, certamente pode ser ouvida. A baixa massa do plasma sugere uma alta frequência máxima. Não vi nenhum dispositivo real na minha frente, mas pesquisar no "tweeter de plasma" gera vários acertos.

Outro tipo de criador de ruído é o Siren, que usa uma técnica diferente ...

A maioria das sirenes modernas usa dois cilindros concêntricos, com slots paralelos ao seu comprimento. O cilindro interno é girado por um motor enquanto o externo permanece estacionário. À medida que o ar sob pressão flui para fora das fendas do cilindro interno e depois escapa pelas fendas do cilindro externo, o fluxo é interrompido periodicamente, criando um tom MUITO ALTO.

O sinal sonoro é um alto-falante que produz um certo som como "buzz", mas não pode ser usado para tocar sua música favorita, porque possui um oscilador embutido que produz a mesma forma de onda repetidamente .... Alto-falante é um transdutor que produz som para entrada de forma de onda análoga.

ALTO-FALANTES ------- FUNCIONA NA CA (onda quadrada, onda triangular, etc.)

BUZZER ----------- FUNCIONA NO DC

Nada além de alto-falante e campainha está disponível, o que produz som.

Outro dispositivo eletromecânico de ruído é a campainha da porta. Ao contrário da abordagem do relé, ele usa um solenóide para um badalo que bate em uma barra de toque. Quando a tensão é removida, o solenóide retorna por uma mola para atingir uma barra diferente de um tom diferente, produzindo o ruído clássico "ding-dong".

Campainhas:
a) são acionadas por um sinal DC, enquanto os alto-falantes são acionados por um sinal de som CA.
b) produzem um zumbido enquanto os alto-falantes produzem qualquer som

As sirenes são um dos dois tipos:
a) sirenes piezoelétricas que usam o fenômeno piezoelétrico para vibrar sua membrana (o tipo mais comum e mais eficiente em dB audível por watt)
b) sirenes magnéticas que contêm um alto-falante minúsculo, mas sua membrana pequenina só pode se reproduzir sons agudos (o tipo menos comum, mas com a menor pegada)

Mais dispositivos eletrônicos relacionados ao som são sinais sonoros, sirenes, transdutores ultrassônicos ( veja )

Eu não sei sobre a etiqueta, mas provavelmente porque as campainhas piezo são mais comuns

Existe a probabilidade de você encontrar um dispositivo de campainha com circuito interno de geração de frequência.

Mas, provavelmente, você terá um dispositivo, que apenas transforma eletricidade em ondas sonoras.

Para esses dispositivos, as características mais importantes - são a resistência e o volume (quando têm tamanho / peso comparáveis) e, infelizmente, existe uma diferença extrema entre os piezo e os eletromagnéticos.

Para resistência: a maioria dos pequenos alto-falantes eletromagnéticos usados ​​em computadores tem resistência de aproximadamente 8 Ohm.

as campainhas piezoelétricas são muito diferentes, fisicamente equivalentes ao capacitor e indutância conectados em série, mas, no caso do microcontrolador (Arduino), pode ser considerado equivalente ao resistor de 100 Ohm.

Para sonoridade - o alto-falante eletromagnético é um carregador de magnitude que o piezo.

Conclusão - na maioria dos casos, o piezo pode ser conectado diretamente às saídas digitais do CMOS (para maior segurança, você pode conectá-lo com um resistor limitador de corrente de 150 Ohm).

O alto-falante eletromagnético precisa de alguma fonte de alta corrente e, com certeza, para obter um som de melhor qualidade, essa fonte deve ter características lineares e a maioria dos microcontroladores não pode alimentar alta corrente.

Porém, no caso do microcontrolador, poderia ser utilizado algum circuito simples, como o circuito de comutação de transistor (circuito de comutação de transistor de coletor aberto).

E, claro, no caso de alto-falante eletromagnético, você deve usar algum tipo de limitador de corrente DC, por exemplo, conectar um capacitor entre o pino mc e o transistor ou gravar um programa que não alimentará o alto-falante com corrente constante.

Atualização: por outras coisas interessantes, lembrei-me, que qualquer transformador (ou qualquer bobina com núcleo ferromagnético) poderia emitir som.

É muito comum quando os transformadores de potência emitem um som alto. Por exemplo, a maioria dos televisores produzem isso. Normalmente, isso não é muito alto, mas na sala silenciosa podia ouvir.

Também algumas vezes ouço um som alto do estabilizador de tensão, quando o computador executa alguns programas, porque a fonte de alimentação deste computador não possui PFC :)

Algumas vezes ouço um anel de voltímetro analógico, quando usado algum dispositivo de alta potência, como máquina de solda.

Atualização: Sobre as bobinas com núcleos - lembradas, o ruído é uma das coisas com as quais as pessoas que fabricam / usam motores elétricos sem escova sofrem.

Como os motores sem escova são uma combinação de bobinas com núcleos, produzem sons indesejados. E na maioria dos casos, as pessoas usavam correntes de alta frequência, então esses motores emitem ultrassom, que as pessoas não ouvem. Em alguns casos, os componentes eletrônicos do controlador não conseguiam produzir correntes de controle com frequência alta o suficiente e podiam ouvir sons como guinchos ou até gritos.

Acredite ou não, qualquer motor DC pode produzir som como um alto-falante pequeno (possui bobina e ímã) quando você o conecta no local onde estava o alto-falante, conecta os fios de mais para mais, menos para menos, e é isso, mas é também produz vibrações, mas não gira, apenas vibra no lugar, exceto nos casos de circuitos amplificadores conectados incorretamente, nos quais + (fio positivo) passa pelo alto-falante, algumas pessoas (amadores) fazem isso mesmo, mas está errado .. para se divertir com algum reprodutor de áudio ou amplificador de guitarra. Mas o melhor lugar para usar o motor DC em algum sistema de áudio é se você o colocar como um indutor de entrada do Reverb Spring Tank para amplificador de guitarra, eu fiz isso por um período mais curto de tempo, até que tentei opções muito melhores para a rotação. tanque, agora eu uso o alto-falante pequeno como entrada do tanque e a campainha piezo como saída