เครื่องส่งคลื่นความถี่ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2548 โจรสลัดโจมตีเรือสำราญนอกชายฝั่งโซมาเลีย โจรสลัดอยู่ในเรือลำเล็กๆ แต่พวกเขามีปืนกล และระเบิดจรวด แต่ในทางกลับกัน เรือสำราญมีเครื่องส่งคลื่นความถี่สูง สื่อหลายสำนักให้เครดิตเครื่องส่งคลื่นความถี่สูง ในการเตือนโจรสลัด ทำให้ Seabourn Spirit ไม่ได้รับบาดเจ็บ ความครอบคลุมบางส่วนค่อนข้างน่าทึ่งข่าวอธิบายว่า เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงเป็นอาวุธโซนิคที่ยิงลำแสงเสียงใส่โจรสลัด และขับไล่พวกเขาออกไป อะไรทำให้เสียงเป็นอาวุธ
ในบทความนี้ เราจะทบทวนว่าเครื่องส่งคลื่นความถี่สูงสร้างลำแสงของเสียงได้อย่างไร คลื่นเสียงสามารถทะลุผ่านกันได้โดยไม่ผิดเพี้ยน หรือเปลี่ยนแปลงมากนัก แต่ในสภาพที่เหมาะสม คลื่นเสียงสามารถเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น คลื่นเสียงที่เหมือนกัน ซึ่งอยู่นอกเฟสการบีบอัด และการทำให้บริสุทธิ์กลับกัน สามารถหักล้างซึ่งกันและกันได้ ในทางกลับกัน คลื่นที่เหมือนกันซึ่งอยู่ในเฟสจะรวมการบีบอัด และการแยกตัวออก ทำให้แอมพลิจูดเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าขณะที่คลื่นเสียงเดินทาง
พวกมันกระจายออกไปทุกทิศทางในแนวโค้งด้านหน้า ยิ่งพวกมันเดินทางไกลจากแหล่งกำเนิด พวกมันยิ่งกระจาย และเสียงก็จะยิ่งเงียบลง แต่คลื่นความถี่สูง ไม่กระจายเท่าคลื่นความถี่ต่ำ นอกจากนี้ คลื่นที่มีความยาวคลื่นยาวมักจะเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าคลื่นที่มีความยาวคลื่นสั้น มีสิ่งอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับเสียง แต่นี่คือสิ่งที่คุณต้องรู้ เพื่อทำความเข้าใจเครื่องส่งคลื่นความถี่สูง เราจะมาดูกันว่าเครื่องส่งคลื่นความถี่สูงสร้างเสียง และใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกายภาพ เหล่านี้อย่างไรต่อไป
หน่วยเครื่องส่งคลื่นความถี่สูงทำงานอย่างไร งานของเครื่องส่งคลื่นความถี่สูงคือสร้างเสียง มีเสียงมากมาย มันสร้างเสียงที่ดังมาก ที่สามารถได้ยินได้ในระยะทางที่ค่อนข้างไกล แต่ไม่จำกัดเพียงการสร้างเสียงอันเจ็บปวดเพื่อใช้เป็นอาวุธ นอกจากนี้ ยังสามารถขยายเสียงหรือการบันทึกเสียงให้ดังและชัดเจน แต่ไม่เจ็บปวดหรือบั่นทอน แทนที่จะใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่ขนาดใหญ่เพียงเครื่องเดียว เพื่อสร้างเสียงทั้งหมดนี้ เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงใช้อุปกรณ์เล็กๆ จำนวนมาก ลำโพงมักจะใช้ไดอะแฟรมที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างเสียง
การใช้เครื่องส่งคลื่นความถี่สูง มีอาร์เรย์ของตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริก ทรานสดิวเซอร์เป็นเพียงอุปกรณ์ ที่เปลี่ยนพลังงานชนิดหนึ่ง เป็นพลังงานอีกชนิดหนึ่ง ในกรณีนี้ มันเปลี่ยนแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเป็นเสียง วัสดุเพียโซอิเล็กทริกเป็นสารที่มีโพลาไรซ์ ทางไฟฟ้าอย่างถาวร ซึ่งมีด้านที่มีประจุบวก และด้านที่มีประจุลบ หากคุณใช้แรงกดกับวัสดุเพียโซอิเล็กทริก มันจะสร้างแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า ในทางกลับกัน ถ้าคุณใช้ประจุไฟฟ้ากับมัน โมเลกุลของมันจะเคลื่อนที่และเปลี่ยนรูปร่าง
การใช้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือแหล่งอื่นๆ เครื่องส่งคลื่นความถี่สูง จะใช้ประจุไฟฟ้ากับทรานสดิวเซอร์ แบบเพียโซอิเล็กทริกจำนวนมาก ทรานสดิวเซอร์เปลี่ยนรูปร่าง และสร้างคลื่นเสียงอย่างรวดเร็ว การใช้ประจุกับวัสดุเพียโซอิเล็กทริกทำให้มันเปลี่ยนรูปร่าง ทรานสดิวเซอร์ทั้งหมดนี้ติดอยู่กับพื้นผิวติดตั้ง เพื่อให้พอดีกับพื้นที่ขนาดเล็กมากขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงสร้างเสียงที่ดังมาก คลื่นที่เหมือนกันจะออกมาจากทรานสดิวเซอร์ และแอมพลิจูดของคลื่นจะรวมกัน เพื่อสร้างเสียงที่ดังกว่า
เราได้ดูว่าเครื่องส่งคลื่นความถี่สูงสร้างปริมาณมากได้อย่างไร นั่นคือวิธีที่เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงสร้างปริมาณมาก แต่เสียงที่มาจากเครื่องส่งคลื่นความถี่สูง ก็ค่อนข้างมีทิศทางเช่นกัน ไม่แตกกระจายเหมือนเสียงจากลำโพงทั่วไป คนข้างหลังหรือข้างเครื่องยังได้ยินเสียงไม่ดังเท่า แม้จะอยู่นอกลำแสง เสียงก็ยังดังได้ ดังนั้น ผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรใกล้เคียง จึงมักสวมอุปกรณ์ป้องกันหู เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงใช้เฟสของคลื่นเสียง ขนาดของอุปกรณ์ และคุณสมบัติของอากาศ
เพื่อสร้างเสียงที่มีทิศทางมากขึ้น ทรานสดิวเซอร์ด้านนอก ไม่อยู่ในเฟสกับทรานสดิวเซอร์ด้านในอย่างสมบูรณ์ คลื่นเสียงมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ยกเลิกคลื่นที่อยู่นอกสุดบางส่วน และทำให้เสียงไม่ได้ยินนอกลำแสง เส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์ มีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นส่วนใหญ่ที่ผลิตได้ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์สร้างหน้าคลื่นที่แบนราบกว่าทรงกลม ทำให้เสียงไม่กระจายตัว อากาศรบกวนคลื่นเสียงเมื่อผ่านเข้าไป เมื่อคลื่นเสียงของ เครื่องส่งคลื่นความถี่ ทำปฏิกิริยากับอากาศ พวกมันจะสร้างความถี่เพิ่มเติมภายในคลื่น
คลื่นดังกล่าว ถูกเรียกว่าสร้างโดยพาราเมตริก และผู้พูดจำนวนมากพยายาม ที่จะป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น เครื่องส่งคลื่นความถี่สูงใช้สิ่งเหล่านี้ เพื่อสร้างช่วงเสียงที่กว้างขึ้น และเพื่อเพิ่มระดับเสียงผลลัพธ์ที่ได้ คือลำโพงที่สามารถรับอินพุตจากไมโครโฟน อุปกรณ์บันทึก หรืออุปกรณ์แปลภาษาแบบวลี จากนั้นสามารถขยายการป้อนข้อมูลนั้น ทำให้เจ้าหน้าที่บังคับใช้กฎหมาย เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย และทหารสามารถให้คำแนะนำและคำเตือน หรือเพื่อเคลียร์อาคาร และสลายฝูงชนหากคำแนะนำด้วยวาจา ไม่เกิดผลเครื่องส่งคลื่นความถี่สูง สามารถสร้างเสียงเตือนที่ดังใกล้ หรือผ่านเกณฑ์ของความเจ็บปวด
บทความที่น่าสนใจ กระแสน้ำ การอธิบายความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์กำแพงน้ำและกระแสน้ำ
