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

Me interesa saber cómo se ve afectada la directividad de los micrófonos y altavoces típicos que se encuentran en los teléfonos inteligentes y las tabletas cuando operan en la región cercana al ultrasonido (18-21 kHz). El cumplimiento de los transductores de los teléfonos inteligentes de la región de ultrasonido cercano se ha agregado recientemente al sistema operativo Android para que los fabricantes puedan calificar sus dispositivos según tengan esta característica o no ( ver ). Estuve investigando y descubrí que hoy en día los micrófonos más utilizados 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 de la carcasa del teléfono inteligente?
  2. ¿Cuál es la tecnología de fabricación de los altavoces de los teléfonos inteligentes?
  3. ¿Cuál es el diámetro del diafragma del micrófono y los parlantes?

Respuestas (1)

Después de investigar un poco he encontrado que:

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

micrófono aquí)

Suponiendo que estamos trabajando con un micrófono MEMS con un diámetro de 0,5 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 = 0.166319611072401 lo que significa que un micrófono MEMS con un diafragma tan pequeño es omnidireccional a 18 kHz.

El altavoz típico que se utiliza en los teléfonos inteligentes/tabletas es el microparlante. Estos dispositivos según este enlace tienen un tamaño típico de 11 mm × 15 mm.

Suponiendo que estamos trabajando con un microparlante de 11 mm de diámetro 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 microparlante operando a 18 kHz es muy directivo. En general, un hablante con un ka > 2 se considera directivo según este enlace

Para aquellos que quieran saber cómo afecta el ka a la directividad, vean esta imagen:

aquí

Gracias por la actualización. Creo que sería mejor si bajaras a tres dígitos significativos en tus cálculos. ¡Tu velocidad de sonido ha disminuido en un 1% para STP!
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