Desenvolvimento de sistema de matriz de sensores para avaliação de transdutores acústicos

• Autor(a) principal: Gilberto Mendes
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9EGMKZ
• topic: Transdutor acústico; Diretividade; Matrizes de microfones; Aquisição de sinais; Processamento digital de sinais; Projetos mecânicos; Engenharia mecânica; Processamento de sinais; Transdutores

Este trabalho envolve a criação de um sistema para a avaliação da diretividade de fontes sonoras, a partir da utilização de matrizes de microfones. A disposição e a escolha dos transdutores, bem como os circuitos eletrônicos associados, são discutidos e concentram-se essencialmente nas matrizes bidimensionais de microfones para avaliação de um transdutor em desenvolvimento, por comparação com um transdutor de referencia, ambos emitindo ondas senoidais com frequências fixas. Ressalta-se a importância da utilização de sistemas de baixo custo, em função do numero elevado de sensores em matrizes bidimensionais, bem como do uso de técnicas de processamento que permitem reduzir o volume de processamento mínimo necessário. Como fonte para estudo da configuração foi montado um conjunto de experimentação com um emissor do tipo tweeter e uma matriz com microfones de eletreto, que permite variar posições relativas, frequências, potências, para avaliar aspectos relevantes do método de caracterização da fonte emissora. A distribuição dos microfones foi concebida para permitir a investigação de varias geometrias e comparar suas vantagens, em trabalhos complementares. Emissor e sensores foram montados em um enclausuramento suficiente para isolação acústica de forma a suprimir interferências com o meio ambiente externo. O projeto dos sistemas de aquisição dos sinais e discutido em detalhe. O sistema opera com uma matriz de 37 sensores que são multiplexados e processados de 4 em 4, após a conversão para digital em um kit de desenvolvimento para Processador Digital de Sinais. Como fator de importância na eficiência do sistema apresenta-se e confirma-se a hipótese de estacionariedade temporal dos sinais avaliados, isto e, desconsideram-se as variações ao longo do intervalo de tempo de um ensaio. Este estudo pode contribuir de forma significativa para aplicações de identificação e caracterização de fontes sonoras, permitindo extensões em termos de hardware e de processamento.