Passiver Lautsprecher

Abb. 1: Passiver Lautsprecher

Abb. 2: Passiver Lautsprecher (links, offen), aktiver Piezo Lautsprecher (rechts, vergossen)

Abb. 3: Aufbau des passiven Piezo Lautsprechers

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Mit einem passiven Lautsprecher (passive buzzer) hat man die Möglichkeit, mit Hilfe des Arduino Mikrocontrollers verschiedene Töne, Melodien oder Sirenensignale zu generieren, da im passive buzzer keine Elektronik vorhanden ist, die einen Ton vorgibt.

Passive Summer benötigen ein Wechselspannungssignal, um zu vibrieren und Geräusche zu erzeugen. Daher ist die Steuerung im Vergleich zu aktiven Summern etwas schwieriger. Es ermöglicht jedoch jede beliebige Tonfrequenz zu erzeugen. Im Vergleich zum festen Ton, den aktive Summer erzeugen, eignen sich passive Summer besser für Projekte, bei denen Tonfrequenz steuern müssen. Und es benötigt lediglich ein PWM-Signal, das Sie über eine Timer555-Schaltung oder ein Arduino-Board an den passiven Summer weiterleiten können.

Wenn Sie nach einem Summer suchen, der automatisch einen Ton erzeugt, wenn nur Gleichstrom angeschlossen ist, dann werfen Sie einen Blick auf den aktiven Summer.

Im Inneren eines passiven Summers befindet sich die piezoelektrische Scheibe, eine Leiterplatte, und er hat keine Rückseitenabdeckung. Beachten Sie, dass sich im oberen Gehäuse ein Loch befindet, durch das die Schallwellen dringen können (vgl. Abb. 3).

Technische Übersicht

Tabelle 1: Eigenschaften eines passiven Lautsprechers

Eigenschaft	Daten
Artikel	passiver Lautsprecher (Engl.: passive buzzer)
Spannungsversorgung	3 V bis 5 V
Lautstärke bei 10 cm	≥85 dB
Resonanzfrequenz	2,0480 Hz
Frequenzbandbreite	50 Hz bis 14000 Hz
Betriebstemperatur	-20 °C bis +60 °C
Gewicht	1,27 g

Datenblatt

Abb. 5: Abmaße des passiven Lautsprechers

Beispielschaltung

Abb. 6: Einfache Beispielschaltung für den Summer

Abb. 6 zeigt eine minimalistische Beispielschaltung.

Benötigte Materialien

Tabelle 2: Materialliste für dieses Beispiel

Anz.	Bauteil
1	Funduino Arduino UNO R3
1	Steckbrett
3	Jumper Kabel, männlich/männlich
1	Passiver Lautsprecher
1	Widerstand 100 Ω

Quelltext

const int SUMMER_PIN_s16 = 11;   // + des Summers an D11
const int Dauer_s16      = 1000; // Tondauer in ms
const int Frequenz_s16   = 523;  // Tonhöhe in Hz

void setup()         
{                    
  pinMode(SUMMER_PIN_s16, OUTPUT); // Summer an D11
}
void loop() 
{ 
  tone(SUMMER_PIN_s16, Frequenz_s16, Dauer_s16); // Beep
  delay(Dauer_s16);                              // für 1s
  noTone(SUMMER_PIN_s16);                        // Stille
  delay(Dauer_s16);                              // für 1s
}

In der Arduino IDE gibt es bereits ein Beispiel, um einfach Melodien mit einem passiven Lautsprecher zu erzeugen:

 Datei → Beispiele → 02. Digital → toneMelody

Hinweis

Passive Summer verbrauchen im Vergleich zu aktiven Summern deutlich mehr Strom, wenn Sie sie mit einer Gleichspannungsquelle versorgen. Stellen Sie sicher, dass Sie an eine strombegrenzte Quelle angeschlossen sind (stellen Sie die Grenze auf 50 mA ein). Alternativ können Sie zur Strombegrenzung einen 100 Ω-Vorwiderstand verwenden, um auf der sicheren Seite zu sein.

Weiterführende Links

• Piezo Lautsprecher
• Funduino: Nr.08 – Töne erzeugen
• Active Buzzer vs Passive Buzzer

Video

Piezo Summer (Buzzer) einfach erklärt!

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