Patrón polar de altavoces y micrófonos típicos que se encuentran en los teléfonos inteligentes

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Me interesa saber cómo se ve afectada la directividad de los micrófonos y altavoces típicos que se encuentran en los teléfonos inteligentes y tabletas, ya que funcionan en la región cercana al ultrasonido (18-21 kHz). El cumplimiento de los transductores de la región de ultrasonido cercano a la ecografía se ha agregado recientemente al sistema operativo Android para que los fabricantes puedan evaluar sus dispositivos según tengan o no esta función ( vea ). He estado haciendo algunas investigaciones y descubrí que hoy en día los micrófonos más usados son MEMS. Me gustaría saber:

  1. ¿Cómo se comporta la directividad en estos transductores a pesar de que los únicos datos disponibles pertenecen a transductores que aún no están dentro del estuche del teléfono inteligente?
  2. ¿Cuál es la tecnología de fabricación de los parlantes para teléfonos inteligentes?
  3. ¿Cuál es el diámetro del diafragma del micrófono y de los altavoces?
pregunta VMMF

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Después de investigar un poco, he encontrado que:

Los micrófonos MEMS tienen diafragmas típicos de 0,5 mm (he comprobado en Knowles, que parece ser uno de los líderes mundiales en el área):

)

SuponiendoqueestamostrabajandoconunmicrófonoMEMSconundiámetrode0.5mmyunafrecuenciade18kHz,apartirdelafrecuenciaylavelocidaddelsonidopodemosdeterminarλ=velocidad/frecuencia=340/18000=0.018888888888889m.Sustituyendoenlafórmulaka=2πa/λencontramosqueka=0.166319611072401loquesignificaqueunmicrófonoMEMSconundiafragmatanpequeñoesomnidireccionala18kHz.

Elaltavoztípicoutilizadoenteléfonosinteligentes/tabletaseselmicroparlante.Estosdispositivos de acuerdo con este enlace tienen un tamaño típico de 11 mm × 15 mm.

Suponiendo que estamos trabajando con un micro altavoz con un diámetro de 11 mm y una frecuencia de 18 kHz, a partir de la frecuencia y la velocidad del sonido podemos determinar λ = velocidad / frecuencia = 340/18000 = 0.018888888888889 m. Sustituyendo en la fórmula ka = 2πa / λ encontramos que ka = 3.659031443592817 lo que significa que un micro altavoz que funciona a 18 kHz es muy directivo. En general, un hablante con un ka > 2 se considera directivo de acuerdo con este enlace

Para aquellos que quieran saber cómo afecta ka la directividad, vea esta imagen:

    
respondido por el VMMF

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