Eletrônica

Empresas lançam sistema de som direcional

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/05/2004

Som direcional

Duas empresas norte-americanas lançaram quase simultaneamente uma novidade que poderá revolucionar a tecnologia do som. O novo sistema está para os alto-falantes assim como o raio laser está para uma lanterna comum.

A tecnologia, batizada de Holosonic, pela empresa Holosonics, e de HyperSonic, pela American Technology Corp., consegue direcionar o som da mesma forma que um raio laser direciona a luz. Pode-se, por exemplo, focalizar o som unicamente sobre uma pessoa sentada no meio de uma plateia e apenas a "pessoa-alvo" ouvirá a mensagem.

Fora as brincadeiras que um sistema assim fatalmente permitirá, a lista de aplicações práticas e comerciais é quase infindável: cada ocupante de um automóvel poderá ouvir sua própria música, sem atrapalhar os companheiros de viagem; em uma conferência, cada audiência poderá receber o som no seu idioma, sem a necessidade de utilização de fones de ouvido; os conhecidos sistemas de anúncios em ruas e praças poderão ser substituídos por mensagens direcionadas a cada passante, eliminando a poluição sonora.

Ondas de som não lineares

O sistema direcional de som utiliza uma propriedade do ar conhecida como "não-linearidade". Uma onda de som normal, como a que é gerada quando alguém fala, é uma pequena onda de pressão que viaja através do ar. À medida que a pressão aumenta e diminui, a natureza não-linear do ar faz com que a onda se altere levemente.

Se você altera uma onda sonora, outros sons (outras frequências) são criados no interior da onda. Conhecendo-se a forma como o ar afeta as ondas sonoras, pode-se predizer exatamente quais frequências serão adicionadas à onda original pelo ar.

A grande novidade, que permite a direcionalidade do som, é a utilização do ultrassom, uma frequência acima da capacidade dos nossos ouvidos, ou seja, nós não ouvimos o ultrassom. Mas uma onda ultrassônica também é afetada pelo ar, criando novas frequências. Então, tudo o que os engenheiros precisaram fazer foi calcular qual ultrassom eles deveriam criar para que o próprio ar gerasse exatamente o som que precisa ser transmitido.

O expectador que recebe seu recado de forma privativa, mesmo estando no meio da plateia, não ouvirá o ultrassom: ele ouvirá, na verdade, as distorções geradas por esse ultrassom.

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Mas qual a vantagem do ultrassom? A direcionalidade de uma onda sonora é uma resultante do diâmetro da fonte geradora, geralmente um alto-falante, e o comprimento de onda que ela gera. Sons audíveis pelo ouvido humano têm comprimentos de onda entre poucos centímetros e até mais de um metro. É por isto que ele se propaga para todos os lados. A criação de um feixe concentrado de som exigiria alto-falantes gigantescos.

Mas o ultrassom possui comprimentos de onda de apenas alguns milímetros. Como eles são muito menores do que a fonte que os gera, eles viajam como um feixe extremamente concentrado. Assim, ele pode ser direcionado a uma única pessoa situada a grandes distâncias. Como a pessoa só ouvirá as distorções causadas pelo ar na onda original, ninguém mais ouvirá a mensagem.

Som direcional

A técnica de utilizar interações não-lineares de ondas de alta frequência para gerar ondas de baixa frequência foi originalmente desenvolvida por engenheiros trabalhando em sonares submarinos na década de 1960. Foram eles que derivaram a base matemática formal para esse efeito. Em 1975, o cientista P.J. Westervelt publicou um artigo demonstrando que o mesmo efeito ocorria no ar.

Na década de 1980, várias grandes empresas, como Panasonic e Ricoh, apresentaram sistemas que tiravam proveito desse princípio do som direcional. Mas os resultados não foram satisfatórios e todos os projetos foram abandonados.

Agora, tanto a Holosonic quanto a American Technology afirmam deter novidades exclusivas e devidamente patenteadas que permitem lançar um sistema comercial e de alto desempenho de som direcional.