Jeśli zapytasz dwie różne osoby o generatory tonów, prawdopodobnie otrzymasz co najmniej dwie różne odpowiedzi – i każda lub wszystkie z nich mogą być poprawne. Można je znaleźć w wielu dyscyplinach, od muzyki po rozwiązywanie problemów elektronicznych, a nawet zwalczanie szkodników. Każda aplikacja w inny sposób wykorzystuje generatory tonów i czasami do działania wymaga innych technologii. Pomimo tej wariancji, podstawy wszystkich generatorów tonów działają na tych samych zasadach.
Co to jest generator tonów?
Generator tonów, zwany także w niektórych aplikacjach generatorem sygnału, to urządzenie elektroniczne, które sztucznie tworzy częstotliwości dźwięków – zwykle, ale nie zawsze, głównie za pomocą środków elektrycznych. Urządzenie wytwarza sygnał elektryczny i zamienia go na dźwięki. Dźwięki generowane przez generator dźwięków różnią się w zależności od potrzeb aplikacji. Elektroniczne pianina i organy wykorzystują proste dźwięki oparte na ustalonych częstotliwościach w skali muzycznej. Urządzenia elektroniczne, takie jak testery sygnału, wykorzystują dźwięki od prostych częstotliwości atonalnych do złożonych zestawów częstotliwości, takich jak biały szum.
Tworzenie sygnału elektronicznego
Źródło sygnału elektronicznego dla generatora tonów różni się w zależności od rodzaju aplikacji. Klasyczne organy Hammonda wytwarzają sygnały elektryczne, przesyłając prąd elektryczny przez lampy próżniowe, które powodują jego drgania. Prąd ten jest modyfikowany przez zsynchronizowane elementy mechaniczne, które utrzymują proporcjonalność sygnałów względem siebie. W testerach przenośnych źródłem sygnału elektronicznego jest prąd stały modyfikowany przez układy scalone. Nawet komputer osobisty może tworzyć sygnały tonowe przy użyciu cyfrowej reprezentacji dźwięku.
Sygnał do dźwięku
Wszystkie generatory tonów przekształcają sygnały elektryczne w słyszalną falę kompresji w praktycznie taki sam sposób, w jaki domowy system stereo wykonuje to samo zadanie. Sygnały elektroniczne przechodzą przez cewkę, która po otrzymaniu prądu wytwarza pole magnetyczne. Cewka jest umieszczona w pobliżu magnesu trwałego i połączona z elastyczną membraną (zwykle wykonaną z papieru lub tworzywa sztucznego). Kiedy sygnał elektryczny przechodzi przez cewkę, pole magnetyczne zmienia się gwałtownie, zmuszając go do albo przyciągany do magnesu stałego lub odpychany od niego, co powoduje jego wibrację i przymocowaną do niego membranę szybko. Wibracje te powodują fale kompresji w powietrzu, które są znane jako dźwięk.
Zastosowania generatora tonów
Generatory tonów można znaleźć w wielu aplikacjach. Oprócz oczywistego zastosowania w popularnych instrumentach muzycznych, takich jak organy i fortepiany, generatory tonów zapewniają dźwięki dla instrumentów takich jak theremin i tworzą podstawę dla cyfrowego basu i gitary odgłosy. Firmy telewizji kablowej często używają generatorów tonów i elektronicznych sond indukcyjnych do śledzenia usterek w ekranowaniu przewodów. Dźwiękowcy często używają generatorów dźwięku do dźwiękoszczelnych pomieszczeń służących do nagrywania muzyki. Niektóre urządzenia do zwalczania szkodników wykorzystują je do tworzenia częstotliwości, które odstraszają szkodniki, takie jak komary i gryzonie.