Hay varias formas de enfocar el ultrasonido, pero ninguna de ellas es particularmente fácil, especialmente cuando el dispositivo tiene que ser pequeño, móvil y tener poca energía.
Algo tan simple como una bocina exponencial podría ser lo suficientemente bueno. Esto tiene la ventaja de proporcionar una mejor coincidencia de impedancia entre el sensor de ultrasonido y el aire, pero no hay forma de evitar que ocupe espacio. Experimenté con una bocina exponencial en un proyecto de ultrasonido una vez y creó un haz más estrecho que el sensor desnudo, y el sonido era más fuerte en el centro del haz que con el transductor desnudo.
Lensing (refracción) es posible, pero bastante inadecuado para su aplicación. Una vez vi una demostración de sonido enfocada por una lente hecha de láminas de plástico finas y llena de CO 2 . Había un poco de presión dentro de la lente, de modo que la lámina de plástico sobresalía un poco en cada lado, formando una forma de lente convexa. La velocidad del sonido es diferente en CO 2 que en el aire, por lo que todo funcionó como una lente convexa y enfocó el sonido en un lugar sorprendentemente estrecho.
La mejor opción para su aplicación es probablemente una matriz en fase. Organice varios transductores en un plano perpendicular a la dirección en la que desea transmitir y dispárelos al unísono. Con la matriz que abarca al menos 1/2 longitud de onda en dimensión, se obtiene un haz enfocado, aunque tendrá lóbulos laterales. Cuantos más transductores, menos potencia entra en los lóbulos laterales y cuanto más apretado esté el lóbulo principal. Para obtener crédito adicional, organice los tranducers en un patrón de disco de Poisson.