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    Sistemas de alto-falantes compactos direcionam o som de maneira eficiente

    Um sistema de alto-falantes compacto projetado para maximizar a quantidade de som se movendo em direção a zero grau e minimizar o vazamento de som em outros lugares. Crédito:Wang et al.

    Conforme os dispositivos eletrônicos diminuem de tamanho, suas partes componentes, como alto-falantes, precisa encolher também.

    No Cartas Expresso JASA , publicado pela Acoustical Society of America, pesquisadores da Northwestern Polytechnical University na China e da University of Quebec desenvolveram três designs para sistemas de alto-falantes compactos que controlam a direção do som de forma mais eficiente do que os modelos anteriores.

    Alto-falantes individuais irradiam ondas sonoras em todas as direções. Contudo, para um sistema de alto-falantes eficaz, o som precisa ser focado em uma direção, muito parecido com o feixe de luz de uma lanterna em um quarto escuro. O fator de diretividade mede quanto som é lançado na direção desejada em comparação com outras direções desperdiçadas.

    "Queremos que o feixe tenha o maior fator de diretividade possível, "disse o autor Jingdong Chen." Ou, em outras palavras, queremos que o feixe seja nítido o suficiente para que possamos direcionar a energia apenas em certas direções. "

    Para cada palestrante individual, os cientistas foram capazes de manipular o tempo e a força das ondas sonoras de saída. Eles combinaram vários alto-falantes em uma matriz e usaram a interferência construtiva e destrutiva das ondas sonoras a seu favor.

    As ondas sonoras se cancelaram nas direções indesejadas, enquanto carrega a energia do som de forma eficiente na direção desejada. Isso aumentou o fator de diretividade nos designs do sistema de alto-falantes.

    A equipe descobriu que quanto mais alto-falantes combinaram na matriz, quanto mais alto aumentava o fator de diretividade.

    "Isso é algo que queremos ter, mas é claro, temos que pagar um preço, ", disse Chen." Precisamos aumentar o tamanho da matriz usando mais alto-falantes. "

    As matrizes de alto-falantes também precisam ter um desempenho igualmente bom em todas as frequências para evitar distorção de som.

    Em seus três projetos de sistema, os autores otimizaram diferentes aspectos dos alto-falantes. O primeiro atinge muito bem a direção desejada das ondas sonoras, mas com baixa eficiência. O segundo maximiza a eficiência, mas a matriz não funciona uniformemente em todas as frequências, levando à distorção do som. O projeto final é eficiente e consistente, mas pode ter um fator de diretividade menor do que os outros dois.

    Quando usado em tecnologias e pesquisas futuras, esses designs permitirão ao usuário escolher quais fatores são mais importantes em seu sistema de alto-falantes:tamanho, eficiência, diretividade, e falta de distorção.


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