Desenvolvimento de um transdutor ultrassônico capacitivo aplicado na geração de som audível.

• Autor(a) principal: Rocha, Manlius Caesar Torquato dos Santos
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-02072021-142954/
• topic: Acústica; Capacitive transducer; Finite Element modeling; Método dos Elementos Finitos (Modelagem); Sound generation; Transdutores; Ultrasound; Ultrassom

Este trabalho trata do desenvolvimento de transdutores capacitivos ultrassônicos e do uso de uma combinação de sinais gerados por esses transdutores para produzir frequências audíveis. A geração desses campos audíveis e diretivos possibilitará novas aplicações não viáveis hoje com a utilização dos alto-falantes convencionais que necessitam utilizar sinais de alta frequência ou grandes superfícies emissoras para alcançar os mesmos efeitos. Utilizando-se o software ANSYS, é feita uma modelagem por elementos finitos de transdutores capacitivos com cavidades triangulares, sendo simuladas seis medidas para as larguras dessas cavidades, entre 0,75 e 2 mm, combinadas com duas medidas de espessura de membrana (12 e 20 µm). É usado o software MATLAB para simular o campo acústico gerado por um transdutor, ou pela combinação de transdutores, com posterior verificação da possibilidade de gerar frequências audíveis combinando frequências ultrassônicas próximas. Foram construídos protótipos desses transdutores e do circuito elétrico necessário para o funcionamento dos mesmos, com base nos valores obtidos nas simulações no ANSYS e no MATLAB (da frequência de ressonância, dos deslocamentos normais à superfície de radiação, dos valores de pressão acústica, das tensões e correntes elétricas necessárias e da possibilidade de gerar sinais audíveis através da combinação de sinais ultrassônicos). Em seguida, esses transdutores são excitados de maneira contínua ou por uma salva de senóides, permitindo verificar que os modelos usados neste trabalho são adequados para o projeto dos protótipos e que é possível obter uma frequência audível a partir da combinação de sinais de frequências ultrassônicas próximas.