Telas dos celulares estão prestes a se tornarem alto-falantes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/02/2024

A substituição dos alto-falantes tradicionais por transdutores piezoelétricos permitirá que os aparelhos fiquem muito mais finos.
[Imagem: James Provost/IEEE Spectrum]

Tela com som embutido

O som dos celulares e notebooks e a sensibilidade ao toque dos equipamentos hápticos estão prestes a ficarem melhores - muito melhores.

Essas funções nos aparelhos atuais não são tão boas quanto gostaríamos a começar pelas dimensões dos componentes: Os alto-falantes dos celulares e os sensores de toque das interfaces são pequenos demais para nos prover conforto, embora sejam grandes o suficiente para impedir que nossos aparelhos portáteis tornem-se ainda menores.

Outro problema tem a ver com a dificuldade de enganar nosso cérebro: Nossos olhos veem o cantor na tela, mas nosso cérebro sabe que o som está vindo de outro lugar, geralmente de um buraquinho na lateral do celular.

Uma nova tecnologia promete acabar com todos esses problemas: Transformar a própria tela em um transdutor, que possa funcionar como alto-falante ou como sensor e atuador háptico, provendo feedback. A rigor a tecnologia não é nova: seus princípios são conhecidos há décadas, mas até agora ninguém havia conseguido viabilizá-la para equipamentos portáteis.

O dispositivo é essencialmente um alto-falante plano, um transdutor que substitui as tradicionais bobinas e cones móveis dos alto-falantes tradicionais por uma membrana piezoelétrica. Os transdutores piezoelétricos são feitos de minúsculos cristais, como quartzo ou algumas cerâmicas, com dois eletrodos acoplados: quando o mesmo sinal elétrico que é enviado a um alto-falante chega à membrana, a energia faz com que os cristais se deformem fisicamente, dando "pancadas" que geram as ondas sonoras.

Como a membrana é muito fina, ela pode ser colocada em série com a própria tela de um celular, por exemplo, garantindo que o som saia do mesmo ponto que a imagem. No caso de um notebook, os atuadores piezoelétricos podem fazer a tela inteira vibrar, transformando-a em um alto-falante muito maior.

Nos notebooks, os transdutores piezoelétricos vibram a tela para gerar ondas sonoras e efeitos táteis, liberando espaço para outros usos.
[Imagem: James Provost/IEEE Spectrum]

Alto-falantes piezoelétricos

Os transdutores piezoelétricos já existem comercialmente: São eles que geram os alarmes dos detectores de fumaça, por exemplo. Contudo, gerar toda a gama de frequências para tocar uma música com alta-fidelidade é bem mais difícil que tocar um apito. E fazer isto drenando pouca energia de uma bateria é ainda mais desafiador.

Os engenheiros da empresa Synaptics acreditam ter resolvido todos esses problemas. Eles desenvolveram um chip que incorpora um amplificador de alta tensão e baixo ruído e um processador de sinal digital que fica na placa principal do dispositivo - a alta tensão é necessária para ativar os píxeis de som piezoelétricos e o processador é necessário para ajustar o som às características do transdutor piezoelétrico plano.

"Os benefícios imediatos de escapar dos alto-falantes de bobina magnética tradicionais são muitos. O material do transdutor piezoelétrico exige apenas um milímetro de espessura do gabinete, em comparação com vários milímetros para alto-falantes dinâmicos ou atuadores ressonantes lineares, permitindo uma nova geração de dispositivos portáteis mais finos. No entanto, esses transdutores podem produzir a qualidade de som e o volume dos melhores alto-falantes dinâmicos em miniatura," disse Vineet Ganju, engenheiro da Synaptics.

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