- Vea el sonido del ultrasonido para un haz de ultrasonido que emite un sonido audible en un área objetivo restringida sin un equipo receptor.
El sonido direccional se refiere a la noción de utilizar varios dispositivos para crear campos de sonido que se difunden menos que la mayoría de los altavoces tradicionales (pequeños). Hay varias técnicas disponibles para lograr esto, y cada una tiene sus ventajas e inconvenientes. En última instancia, la elección de un dispositivo de sonido direccional depende en gran medida del entorno en el que se implementa, así como del contenido que se reproducirá. Si se tienen en cuenta estos factores, se obtendrán los mejores resultados a través de cualquier evaluación de tecnologías de sonido direccional.
Los sistemas que guían a los evacuados durante una emergencia mediante la emisión de ruido rosa a las salidas a menudo también se denominan sistemas de "sonido direccional".
Teoría básica
En todas las fuentes productoras de ondas, la directividad de cualquier fuente, como máximo, corresponde al tamaño de la fuente en comparación con las longitudes de onda que está generando: cuanto mayor es la fuente en comparación con la longitud de onda de las ondas sonoras, más direccional es el haz. [ cita requerida ] . El método de transducción específico no tiene ningún impacto en la directividad del campo de sonido resultante; el análisis se basa únicamente en la función de apertura de la fuente, según el principio de Huygens-Fresnel .
Los dispositivos ultrasónicos logran una alta directividad modulando el sonido audible en ultrasonidos de alta frecuencia. Las ondas sonoras de frecuencia más alta tienen una longitud de onda más corta y, por lo tanto, no se propagan tan rápidamente. Por esta razón, la directividad resultante de estos dispositivos es mucho mayor de lo que es físicamente posible con cualquier sistema de altavoces. Sin embargo, se informa que tienen capacidades limitadas de reproducción de baja frecuencia. Consulte el sonido de la ecografía para obtener más información.
Matrices de altavoces
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/6/60/Refraction_on_an_aperture_-_Huygens-Fresnel_principle.svg/220px-Refraction_on_an_aperture_-_Huygens-Fresnel_principle.svg.png)
Si bien un altavoz grande es naturalmente más direccional debido a su gran tamaño, se puede crear una fuente con directividad equivalente utilizando una serie de altavoces pequeños tradicionales , todos conectados en fase. Acústicamente igual a un altavoz grande, esto crea un tamaño de fuente mayor en comparación con la longitud de onda, y el campo de sonido resultante se reduce en comparación con un solo altavoz pequeño. Se han utilizado grandes conjuntos de altavoces en cientos de sistemas de sonido de arena para mitigar el ruido que normalmente viajaría a los vecindarios contiguos, así como en aplicaciones limitadas en otras aplicaciones donde algún grado de directividad es útil, como museos o aplicaciones de visualización similares que pueden tolerar grandes dimensiones del altavoz.
Las matrices de altavoces tradicionales se pueden fabricar en cualquier forma o tamaño, pero una dimensión física reducida (en relación con la longitud de onda) sacrificará inherentemente la directividad en esa dimensión. Cuanto mayor sea la matriz de altavoces, más direccional y cuanto menor sea el tamaño de la matriz de altavoces, menos direccional es. Esta es la física fundamental y no se puede eludir, incluso mediante el uso de matrices en fase u otros métodos de procesamiento de señales. Esto se debe a que el patrón de directividad de cualquier fuente de onda es la Transformada de Fourier de la función de fuente. [1] El diseño de arreglos en fase es, sin embargo, a veces útil para la dirección del haz o para la mitigación de los lóbulos laterales, pero hacer estos compromisos reduce necesariamente la directividad.
Acústicamente, los arreglos de altavoces son esencialmente los mismos que los domos de sonido, que también han estado disponibles durante décadas; el tamaño de la abertura de la cúpula imita las propiedades acústicas de un gran altavoz del mismo diámetro (o, de forma equivalente, un gran conjunto de altavoces del mismo diámetro). Los domos, sin embargo, tienden a pesar mucho menos que el peso de los conjuntos de altavoces comparables (15 libras frente a 37 libras, según los sitios web del fabricante) y son mucho menos costosos.
Otros tipos de paneles de altavoces grandes, como los altavoces electrostáticos , tienden a ser más direccionales que los altavoces pequeños, por las mismas razones mencionadas anteriormente; son algo más direccionales solo porque tienden a ser físicamente más grandes que la mayoría de los altavoces comunes. En consecuencia, un altavoz electrostático del tamaño de un pequeño altavoz tradicional sería no direccional.
La directividad para varios tamaños y formas de fuente se da en. [2] Se muestra que la directividad es una función únicamente del tamaño y la forma de la fuente, no del tipo específico de transductor utilizado.