石英表和机械表的闹铃发声原理和区别
石英表和机械表的闹钟是怎么发声的?
众所周知,在传呼机和功能手机(一般指只能进行接打电话、收发短信、附带闹铃和普通音乐播放器等功能的手机,非智能手机)问世之前,人们作息的提醒方式主要是靠钟表的闹铃,它的出现使得人们的生活作息得到了极大的规律和便捷。对于带闹铃功能的钟表,从大的方面来说,闹铃主要分为机械式和电子式,更具体点,发声部件从原理上可划分为:蜂鸣片、蜂鸣器和机械闹铃。
(下面内容可能略显专业,请大家喝杯茶慢慢阅读^_^,小编仅为给大家提供一个知识拓展,让大家更多的了解手表,作为一种提升,也可以作为饭后谈资)
一、蜂鸣片
压电式蜂鸣片是一种由金属基片(如铜片、不锈钢片)和压电陶瓷片贴合而成的发声元件,具有厚度薄、质量轻、发音清晰、抗电磁干扰、功耗低、可靠性高的特点,被广泛用作指针式石英手表、液晶式石英手表的发声部件,其均被贴合于手表的后盖上。这种发声元件的声源主要来自压电陶瓷片的受迫振动。当在蜂鸣片的两端施加极性不同的电压时,由于压电陶瓷片的逆压电效应,就会产生伸展和收缩的来回横向变形,从而带动金属基片上下弯曲振动。施加在压电陶瓷片上电压的大小不同,压电陶瓷片的形变也不同,进而导致金属基片的弯曲幅度也不相同。当施加不断变化的交流电压时,金属基片就会周期性地上下弯曲振动,从而带动周围的气流振动产生声波。
目前,在钟表行业内,指针式石英手表和液晶式石英手表的闹铃都是采用压电式蜂鸣片作为发声元件。然而,这两种手表的闹铃发声原理却不完全相同。
指针式石英手表闹铃原理
罗西尼研究人员指出,指针式石英手表的主要特点就是时、分、秒和闹铃的显示是靠齿轮带动的指针进行指示的,各指针的位置决定了手表的工作状态。对于一个已上闹的指针式石英手表来说,当手表的齿轮带动时、分、秒针转动到预先设定的闹铃时刻时,机心内部支撑齿轮的凸出部分就会滑入另一个底部齿轮的凹孔中,这一下落使得控制电路接通,接着石英机心的振荡电路就会输出一个音频信号电压,经过三极管(或放大器)升压后推动蜂鸣片振动发声。之后随着齿轮的继续转动,下落齿轮的突出部分又会从凹孔中被慢慢抬起,控制电路的开关断开,电路关闭,声音停止。
液晶式石英手表闹铃原理
而液晶式石英手表由于无指针和传动轮系,时间、闹铃信息主要靠电子机心的控制芯片和集成电路进行设定,然后在液晶屏上以数字方式显示出来。当对液晶式石英手表进行定闹操作后,电子机心的微控制器(MCU)会对设定的闹铃时刻信息进行读写和存储控制。当闹铃时刻到来时,电子机心的振荡电路就会输出一个周期性脉冲信号(比如“滴滴”声),然后经过电路升压后推动蜂鸣片振动发声。
二、蜂鸣器
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,由于发音较洪亮,被广泛应用于石英钟(包括指针式和液晶式)内部,主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。
罗西尼小编介绍到,压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电式蜂鸣片、阻抗匹配器、共鸣箱和外壳组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成,当接通电源后,它就会起振输出1.5~4.0kHz的音频信号,通过阻抗匹配器升压推动压电式蜂鸣片发声,在共鸣箱中将声波增强进行发声。
电磁式蜂鸣器由多谐振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片和外壳组成。接通电源后,多谐振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈使得其产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的共同作用下周期性振动发声。
由于石英钟内部空间较手表大,可以安置更大结构的发声部件,对闹铃发声音量的要求也更高,因此石英钟的闹铃发声部件主要是蜂鸣器。
三、机械闹铃
机械手表是一种完全通过齿轮传动和杠杆等机械原理实现时间指示等功能的手表,机械机心内部无任何像控制芯片、集成电路和电池等电子元件,机械手表的闹铃发声是由整个闹时系统的协调工作完成的。机械手表的闹时系统主要包括:闹时原动机构、传动轮系、振动调速器、闹时控制杠杆、闹锤和对闹机构等。闹时系统通过对闹机构能在预先设定的时刻到来时控制振动调速机构打闹发声。
带闹铃功能的机械手表一般都有两个手表把的,一个用于控制走时,另一个用于控制闹时。这种机械表内部存在两个上条盒,一个为控制走时的发条盒,另一个为控制闹铃的闹条盒。同时,在手表的表盘上还有一根指示闹时时刻的闹针。操作流程大体为:拨动控制闹铃的表把的设置闹铃时刻并上紧闹条,一旦手表运走到了预先设定的闹时时刻,手表的闹锤就会在振动调速器的作用下敲打金属发音盖进行发声。
机械钟的闹铃发声原理和机械手表基本相同,区别是机械钟的发音部件为体积较大的金属铃铛或金属空心管等,发声较洪亮。
以上是罗西尼钟表研究开发人员对不同类型钟表的闹铃发声原理的简单的介绍,然希望能让您获取了新知识。其实这些发声元件也是经过钟表制造者的不断钻研和探索才得以在钟表上实现的。当下的智能手机采用发声质量更好、发声种类更丰富的扬声器,使得人们对钟表闹铃的需求程度也受到了一定地影响。然而,闹铃在钟表上的地位将不会被动摇,可以这样说,钟表让人们看到了时间,而闹铃让人们听到了时间。在“滴滴”的闹铃声中,感受时间因我存在。
喜欢腕表,只因品味,手机代替得了显示时间,代替不了我们对时尚和品味的追求。罗西尼,时间因你而存在。