Зуммер — электромеханический звуковой преобразователь¶

Зуммер (от англ. buzzer) — электромеханическое или электронное устройство, преобразующее электрический сигнал в звуковой сигнал постоянной частоты, как правило низкой и грубой на слух. Применяется в сигнальных системах, измерительной аппаратуре, игровых автоматах, бытовой технике и системах оповещения. Термин также обозначает характерный звук, издаваемый таким устройством.

¶Принцип действия

Классический электромеханический зуммер состоит из электромагнита, вибрирующей металлической пластины (язычка) и контактной группы. При подаче напряжения якорь притягивается к сердечнику, разрывая цепь обмотки; после исчезновения тока язычок возвращается в исходное положение, снова замыкая цепь. Процесс многократно повторяется, вибрация язычка передаётся корпусу или мембране, и формируется звук частотой, как правило, от нескольких десятков до тысячи герц.

В электронных зуммерах роль вибрирующего язычка выполняют пьезоэлемент или динамик малого размера, а колебания задаются генератором на транзисторах или интегральной микросхеме. Пьезоизлучатели получили широкое распространение с 1970-х годов благодаря малым размерам, низкому энергопотреблению и отсутствию подвижных частей.

¶Классификация

По принципу преобразования зуммеры подразделяются на:

• Электромеханические — с возвратно-поступательным или вращательным движением якоря; отличаются громким, низкочастотным звуком.
• Пьезоэлектрические — на основе пьезокерамического элемента; формируют звук более высокой тональности.
• Электронные — со встроенным генератором тона; поддерживают один или несколько фиксированных сигналов.
• Индукционные (сирены) — с плавно изменяющейся частотой; часто объединяются в категорию с зуммерами, хотя формально являются отдельным классом звуковых устройств.

По исполнению различают герметизированные (влагозащищённые) и открытые модели, навесные и печатные (для монтажа на печатную плату), рассчитанные на постоянное или переменное напряжение.

¶История

Электромеханические зуммеры появились в первой половине XX века и применялись прежде всего в телефонных коммутаторах, сигнальных пультах и электрических звонках. В советской промышленности зуммеры выпускались под обозначением серии ЗМ (например, ЗМ-3, ЗМ-4) и широко использовались в военной и промышленной аппаратуре.

Распространение пьезоизлучателей началось в конце 1960-х — начале 1970-х годов после разработки доступных пьезокерамических материалов на основе цирконата-титаната свинца. К 1980-м годам пьезозуммеры вытеснили электромеханические устройства во многих областях — от электронных часов и игрушек до компьютеров и бытовой техники.

В 1990-е — 2000-е годы зуммеры стали стандартным элементом компьютерного оборудования: звуковой сигнал при включении (POST-код) и при ошибках инициализации формировался именно зуммером, расположенным на системной плате. С начала 2010-х годов производители постепенно отказались от динамиков в материнских платах, заменив их светодиодными индикаторами ошибок.

¶Применение

Основные области применения зуммеров:

• Бытовая техника — сигнализация окончания цикла в стиральных машинах, индикация неисправностей в холодильниках, микроволновых печах.
• Промышленность — звуковая сигнализация аварийных состояний, подача команд на пультах управления.
• Авиация и транспорт — предупредительные сигналы (например, «торможение» в самолётах, звуковые индикаторы при парковке).
• Измерительная техника — индикация превышения порога в мультиметрах, детекторах скрытой проводки, металлоискателях.
• Игровые автоматы — характерный звуковой аккомпанемент игровому процессу; зуммеры активно применялись в советских и зарубежных автоматах 1970-х — 1980-х годов.
• Системы безопасности — охранные сигнализации, датчики дыма.

¶Характеристики

Основные параметры зуммера: номинальное напряжение (обычно 3—24 В), ток потребления, уровень звукового давления (как правило, 75—95 дБ на расстоянии 10 см), частота звука (от 100 Гц до 5 кГц) и габаритные размеры. Электромеханические модели обычно потребляют больше тока, чем пьезоэлектрические, при сопоставимой громкости.

¶Интересные факты

Советские зуммеры серии ЗМ стали узнаваемым звуком советской электроники: их можно было услышать в военных приборах, промышленных пультах и некоторых бытовых устройствах. Звук зуммера также широко использовался в ранних компьютерных играх и синтезаторах звука как дешёвый способ генерации сигнала.

История: ГОСТ на звуковые сигнальные устройства, справочники по радиокомпонентам («Радиотехника», 1970-е — 1980-е), публикации журнала «Радио», обзоры советских и зарубежных зуммеров.