Sistema de sonido hipersónico:la guía completa para HSS

HSS

¿Alguna vez se preguntó cómo se refleja la luz de un lado a otro entre el semirreflector y el reflector en los láseres? Bueno, ¿y si te dijera que es fácil hacer algo similar usando sonido? ¡Es posible! Todo lo que necesitas es un sistema de sonido hipersónico.

Utilizando el principio de superposición, el sistema de sonido hipersónico es una de las mejores tecnologías de reproducción de sonido del siglo.

Principio de superposición

HSS ofrece una salida de los altavoces convencionales a las transmisiones directas. Pero eso es solo la superficie de todo.

Por lo tanto, escribimos este artículo para brindarle más información sobre el sistema de sonido hipersónico, cómo funciona, sus aplicaciones y sus ventajas y desventajas.

¿Estás listo? ¡Comencemos!

¿Qué es la tecnología de sonido hipersónico?

El sistema de sonido hipersónico es uno de los enfoques más impresionantes de la ingeniería de sonido. Desarrollada por American Technology Corporation, esta tecnología innovadora tiene una gran ventaja. No utiliza circuitos complejos con cruces, elementos de tweeter, recintos y woofers.

Primer plano de la placa de circuito complejo

Además, también ofrece las características para casi todas las frecuencias de audio.

Pero, ¿qué es exactamente un HSS?

Bueno, el sistema de sonido hipersónico es un dispositivo que utiliza ultrasonidos inofensivos para producir un sonido audible en cualquier entorno.

Tecnología ultrasónica

Normalmente, no podemos escuchar estos tonos ultrasónicos, pero los tonos utilizan la propiedad del aire para producir diferentes tonos que podemos escuchar. Por lo tanto, la creación de sonidos audibles.

Aquí está la mejor parte.

Los sonidos de este sistema de sonido solo se mueven en una dirección. El sonido no se propaga hacia la parte trasera o los lados de una unidad HSS. No solo te permite producir sonido donde quieras, sino que también ayuda a reducir la contaminación acústica.

Funcionamiento del sistema HSS

Una tecnología de sistema de sonido hipersónico utiliza la propiedad de no linealidad para operar. La no linealidad es la propiedad del aire que crea nuevas ondas dentro de otra onda a través de la continua contracción y expansión de las ondas.

Aquí, el sistema utiliza ondas ultrasónicas como ondas moduladas según la señal de audio de entrada. Así, cuando esta onda viaja por el aire, genera nuevas frecuencias audibles que podemos escuchar (alrededor de 20Hz-20KHz). Además, no hay perturbaciones por los sonidos ultrasónicos, ya que no podemos escuchar esas ondas sonoras. Solo el sonido recién creado es audible para el oído humano.

Adicionalmente, la estructura de un transductor ultrasónico tiene las siguientes secciones o componentes. Estos componentes incluyen:

SMPS

Al igual que otros sistemas electrónicos, el sistema HSS obtiene su energía de SMPS altamente filtrados. Lo más probable es que encuentre SMPS como fuentes de alimentación multivoltaje en la mayoría de los sistemas. Además, la tensión de alimentación varía según la potencia de salida (de 12v a 60v).

Unidad de procesamiento de señales de audio

La unidad de procesamiento de señales de audio utiliza un circuito de audio avanzado que puede decodificar y detectar todas las entradas de audio.

Placa de circuito de audio Panasonic

Además, puede filtrarlos según sus requisitos y enviarlos a la unidad de preamplificación digital.

Además, puede utilizar varios tipos de entrada para esta unidad de procesamiento de hasta 11,2 canales más DOLBY y DTS. Esta unidad también controla la ecualización y otros controles dinámicos.

Unidad de microcontrolador

Unidad de microcontrolador Arduino

Esta unidad es la que hace todos los ajustes de audio necesarios. Encontrará que se utilizan microcontroladores de 16 a 32 bits en estos sistemas.

Preamplificador de audio digital

Aquí, el preamplificador de audio digital maneja la preamplificación del audio decodificado transferido desde el procesador de señales de audio.

Placa de circuito para preamplificador de audio digital

Una vez que esto se completa, el audio preamplificado se transfiere al modulador ultrasónico.

Oscilador de frecuencia portadora variable (VCFO)

El VCFO es el circuito oscilador ultrasónico que genera ondas de ondas portadoras ultrasónicas para la modulación. Encontrará que los osciladores ultrasónicos de cristal se usan comúnmente para hacer estas oscilaciones con una frecuencia superior a 40 kHz.

Modulador DSB dinámico

Este equipo realiza la modulación de ultrasonidos con la señal de audio. Aquí, las ondas ultrasónicas de alta frecuencia se modulan con el audio digital de entrada para crear una onda modulada HF. También filtra otras perturbaciones de HF. Para los sistemas DSB, puede reducir el índice de modulación para suprimir todas las distorsiones.

Amplificador de potencia ultrasónico

El amplificador de potencia ultrasónico es el amplificador de potencia HF que maneja la potencia de salida del sistema. Aumenta la potencia que el sistema puede entregar en la etapa de salida. Además, esta es la última etapa de la unidad amplificadora del sistema de sonido hipersónico.

Placa de circuito del amplificador de potencia ultrasónico

Una vez que se completa la amplificación, envía la señal a los transductores de película monolítica para su transmisión.

Transductores de película monolítica

El transductor de película monolítica es la última unidad que maneja la salida de ondas HSS en el aire. Los transductores piezoeléctricos de polivinilideno son uno de los mejores transductores para esta unidad. El transductor emite la señal transferida desde el amplificador de potencia ultrasónico al aire. Además, las ondas ultrasónicas se enfocan en una dirección, como linternas. Por lo tanto, los humanos solo pueden escuchar el audio dentro del rango del haz de sonido HSS.

¿Cómo funciona realmente el sistema HSS?

Así es como funciona:

Un sistema de sonido HyperSonic consta de una fuente de programa de audio como un reproductor de CD, un procesador de señal HSS y un emisor o transductor ultrasónico que recibe energía de un amplificador ultrasónico. El procesador de señales convierte la voz o la música en una señal ultrasónica muy compleja antes de que el transductor amplifique y transmita las señales de audio al aire.

Dado que la energía ultrasónica es altamente direccional, forma una columna virtual de sonido directamente frente al emisor, similar al rayo de una linterna. Así, el aire crea nuevos sonidos a lo largo de esa columna de sonidos ultrasónicos (el sonido que hacíamos antes de convertirlo en una onda ultrasónica). Dado que solo podemos escuchar el sonido creado en la columna de sonido ultrasónico, no se propaga en todas las direcciones como el sonido de un altavoz convencional. Más bien, permanece dentro de la columna de energía ultrasónica.

Entonces, para escuchar el sonido, sus oídos deben estar alineados con la columna de ultrasonido, o puede escuchar el sonido después de que se refleja en una superficie dura. Por ejemplo, cuando apunta el emisor ultrasónico hacia una superficie, solo escuchará los sonidos después de que la pared los refleje, lo que lo hace aún más similar a encender una linterna en una superficie en un entorno poco iluminado. No verás la luz de la linterna, solo el punto de luz en la pared. HSS funciona de la misma manera, pero en lugar de ver, está escuchando el haz de sonido que refleja la pared. Para estéreo, se requiere un emisor ultrasónico separado para cada canal de audio, uno para el canal izquierdo y otro para el canal derecho.

Aplicaciones de los Sistemas de Sonido Hipersónico

La tecnología HSS tiene una amplia gama de aplicaciones. El primero, y el más importante, es el sistema de sonido direccional que dirige o enfoca el sonido en un haz estrecho. En otras palabras, los transeúntes no escucharán su audio.

Esta tecnología de reproducción de sonido tiene enormes oportunidades en las industrias del entretenimiento, el arte y la hospitalidad. Imagina ir a un museo en San Diego y disfrutar de las explicaciones en audio de las pinturas sin molestar a los demás. O viendo una película en su computadora en un lugar lleno de gente sin molestar a los demás. Esto también incluye restaurantes, aeropuertos, tiendas minoristas e incluso videoconferencias. El sistema HSS le ayuda a hacer su zona en un entorno abarrotado. Otras aplicaciones incluyen:

• Automóviles:el HSS en los automóviles puede enviar señales de alerta directamente al conductor
• Conferencias de audio/video:Proyecta el audio de una conferencia en cuatro idiomas diferentes desde un solo dispositivo. Además, no necesitas auriculares
• Sistemas de megafonía:Dirige las señales al área que elijas

Buscapersonas aislado

• Ventas minoristas:ofrece publicidad dirigida directamente en el punto de compra
• Conducir a través de pedidos:puede comunicarse directamente con un conductor de automóvil sin molestar a los vecinos
• Funcionarios de seguridad:proporciona un tipo de dispositivo portátil para comunicarse con una persona específica en una multitud
• Aplicaciones militares:para comunicaciones de barco a barco y comunicaciones a bordo. O un misil hipersónico o misil balístico que se mueve a la velocidad del sonido

Misil balístico con sistema de sonido hipersónico

Beneficios

Estas son algunas de las ventajas de la tecnología HSS:

• Puedes enfocar el sonido en los lugares que quieras y en ningún otro lugar
• Cuando enfoca el sonido, viaja largas distancias en línea recta en comparación con los altavoces estándar
• Elimina la retroalimentación del audio en vivo
• El dispositivo emisor ultrasónico es plano y delgado. Además, no requiere montaje
• Puedes controlar la dispersión del sonido con facilidad
• Los diseños del sistema HSS le permiten funcionar de una manera que el altavoz estándar no puede.
• Proporciona audio real HD para experiencias de realidad virtual
• Admite audio multicanal

Desventajas

Tan bueno como puede ser el sistema HSS, tiene sus desventajas. Estas son algunas de las desventajas de usar un sistema de sonido hipersónico:

• Requiere un voltaje operativo más alto en comparación con un amplificador de audio estándar
• Es bastante caro de fabricar
• Los sistemas HSS no permiten la amplificación analógica directa ni la mezcla de sonido
• Requiere una entrada de sonido de calidad estéreo mínima para funcionar correctamente

Palabras finales

El sistema HSS es una poderosa innovación en muchos sentidos. Su diseño pequeño y liviano lo hace más portátil que los parlantes convencionales y brinda audio de alta calidad de una manera segura y personal.

Además de la electrónica, el sistema HSS sería perfecto en la industria del entretenimiento. Además, HSS elimina el desafío de que los audífonos no puedan reproducir todo el espectro de audio. Aunque bastante caro, realmente es un salto cuántico en la tecnología de audio. Bueno, eso resume todo lo que necesitas saber sobre el sistema de sonido hipersónico. Si tiene alguna pregunta, no dude en contactarnos. Estaremos encantados de ayudar.