Зуммер — электромеханическое звуковое устройство¶

Зуммер — это электромеханическое или электронное звуковое устройство, генерирующее непрерывный звуковой сигнал определённой частоты, обычно в диапазоне от нескольких десятков до тысячи герц. Зуммеры применяются в системах оповещения, сигнализации, приборостроении и электронике для индикации аварийных состояний, подтверждения команд или привлечения внимания.

¶Устройство и принцип работы

Классический электромеханический зуммер представляет собой электромагнит с вибрирующей мембраной (язычком). При прохождении электрического тока через обмотку электромагнита якорь притягивается к сердечнику, разрывая цепь; после исчезновения тока язычок возвращается в исходное положение, снова замыкая цепь. Этот цикл повторяется с высокой частотой, формируя характерный грубый, слегка вибрирующий звук. Частота тона зависит от механических характеристик язычка и напряжения питания.

Электронные (полупроводниковые) зуммеры устроены иначе: внутри корпуса размещён небольшой генератор на транзисторах или интегральной схеме, управляющий пьезоэлектрическим элементом или миниатюрным динамиком. Пьезозвенки (пьезоизлучатели) используют эффект обратного пьезоэффекта: при приложении переменного напряжения к пьезокерамической пластине она деформируется, излучая звуковые волны. Такие устройства потребляют меньше энергии, имеют малые габариты и больший ресурс, чем электромеханические.

¶Классификация

По принципу действия зуммеры подразделяются на:

• Электромеханические — со звучащим язычком и электромагнитом; отличаются низкой стоимостью, но заметным потреблением тока и ограниченным ресурсом.
• Пьезоэлектрические (пьезозвенки) — на основе пьезокерамики; компактные, экономичные, широко распространены в бытовой электронике.
• Электронные с динамиком — миниатюрные динамики с генератором; позволяют воспроизводить сигналы разной частоты и сложной формы.

По типу сигнала различают:

• Постоянного тона — излучают один непрерывный сигнал;
• С переменной частотой (модулированные) — могут менять высоту тона, имитировать сирену или воспроизводить несколько последовательных сигналов.

По исполнению и степени защиты зуммеры бывают открытыми (без корпуса), в закрытых корпусах, с фланцем для крепления в панели, с выводами для пайки или подключения клеммами.

¶Основные параметры

При выборе зуммера учитывают следующие характеристики:

¶Применение

Зуммеры используются в самых разных областях:

• Системы охранной и пожарной сигнализации — как звуковое оповещение о проникновении или задымлении.
• Бытовая техника — в стиральных машинах, микроволновых печах, холодильниках, кондиционерах для сигнала об окончании программы или неисправности.
• Компьютеры и серверы — материнские платы ПК оснащены встроенным зуммером (спикером) для звуковой индикации ошибок при самотестировании (POST-кодов).
• Промышленное оборудование — для аварийной сигнализации на пультах управления, в шкафах автоматики.
• Медицинская техника — мониторы пациентов, инфузионные насосы.
• Транспорт — сигналы обратной связи в кабинах, предупреждения при открытии дверей, звуковые маяки.
• Игрушки и учебные пособия — простые звуковые модули.

В России производством звуковой сигнальной аппаратуры, включая зуммеры, занимаются как крупные электротехнические предприятия, так и специализированные компании, поставляющие компоненты для промышленной автоматизации. Широкое распространение получили импортные компоненты китайского и европейского производства.

¶Отличие от сирены и звонка

Зуммер не следует путать с сиреной, которая формирует переменный, обычно высокочастотный и интенсивный сигнал, и со звонком, воспроизводящим ударный звон. Зуммер же выдаёт ровный, монотонный сигнал средней частоты, рассчитанный на привлечение внимания в пределах помещения, а не на оповещение на больших площадях.

¶Интересные факты

В компьютерной индустрии термин «зуммер» (buzzer) стал нарицательным для обозначения звукового индикатора ошибки: фраза «зуммер выдал код ошибки» означает, что системная плата с помощью звуковых сигналов сообщает код неисправности. В ранних IBM-совместимых компьютерах зуммер был единственным средством акустической диагностики при отказе видеокарт.

Пьезозвенки нашли применение даже в бесшумных домофонах и наручных часах, где требуется компактность при минимальном энергопотреблении.

¶Источники

• ГОСТ 26.008–85 «Индикаторы световые и звуковые. Общие технические условия»
• Справочник по радиокомпонентам: пьезоизлучатели и зуммеры
• Руководства по эксплуатации материнских плат (спецификации POST-кодов)