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Título: Estudo da geração de infrassom com diferentes tipos de transdutores
Título(s) alternativo(s): Study of the infrasound generation with different types of transducers
Autor(es): Janzen, Samuel
Orientador(es): Rosa, Marcelo de Oliveira
Palavras-chave: Som
Engenharia acústica
Transdutores
Vibração
Automação
Sound
Acoustical engineering
Transducers
Vibration
Automation
Data do documento: 22-Mai-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: JANZEN, Samuel. Estudo da geração de infrassom com diferentes tipos de transdutores. 2017. 91 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: Uma característica do infrassom é a indução da sensação de vibração. Neste estudo, foi investigado o nível de pressão sonora em frequências muito baixas necessárias para produzir uma sensação de vibração em uma pessoa. Para isso, foram feitas medições para verificar a relação entre o nível de pressão sonora gerado por um sinal de teste e os níveis de aceleração induzidos no corpo de uma pessoa de teste. Verificou-se que o nível de aceleração resultante é 10 dB menor que o nível de pressão sonora de um sinal de teste. Baseado em medições de outra pesquisa, que determinou a aceleração do corpo necessária para produzir uma sensação de vibração, verificou-se que é necessário um nível de pressão sonora de cerca de 100 dB nas frequências de infrassom para garantir a sensação de vibração. Em seguida, foram estudados diferentes princípios transdutores para a geração de frequências na área do infrassom nesse elevado nível de 100 dB, comprovando-se que os princípios de transdutores já presentes no mercado não são adequados para a geração de infrassom. Alguns princípios de transdutores alternativos foram estudados, como o transdutor de tubo de órgão, ou o Rotary Woofer, mas que por serem muito grandes e caros, também se provaram inadequados para uma aplicação real de geração de infrassom. Portanto, novos princípios de transdutores foram estudados e verificou-se que o princípio da modulação de fluxo de ar era a melhor opção para a geração de infrassom. O protótipo de um transdutor com este princípio foi construído, e os resultados das medições revelaram que o princípio da modulação do fluxo de ar não gera apenas frequências na área do infrassom, mas um forte impulso, com uma ampla gama de frequências. Algumas otimizações para uma futura continuação do projeto foram sugeridas, que tornam o princípio da modulação do fluxo de ar um princípio de transdutor promissor para geração de infrassom, necessário para produzir uma sensação de vibração que influencia positivamente a experiência musical.
Abstract: A characteristic of infrasound is the induction of vibratory sensation. In this study, the sound pressure level at very low frequencies necessary to produce a vibratory sensation on a person was investigated. For this, measurements were made to see the relation between the sound pressure level generated by a test signal and the induced acceleration levels at a test person’s body. It was found that the resulting acceleration level is 10 dB less than a test signal’s sound pressure level. Based on measurements of another research, that determined the body’s acceleration necessary to produce a vibratory sensation, it was found that a sound pressure level of about 100dB at infrasound frequencies is needed to ensure a vibratory sensation. After that, different transducer principles for generating infrasound frequencies at those levels were studied, and it was proved that the transducer principles already present in the market are not suitable for the infrasound generation. Some alternative transducer principles were studied, such as the Organ Pipe transducer, or the Rotary Woofer, but also proved too big and expensive for a real infrasound generation application. Therefore, new transducer principles were studied, and it was found that the airflow modulation principle was the best option to generate infrasound. A prototype of a transducer with this principle was built, and the measurements results revealed that the airflow modulation principle generates not only infrasound frequencies, but a high impulse, with a wide range of frequencies. Some optimizations for the project continuation were suggested, making the airflow modulation principle a promising transducer principle for infrasound generation, necessary to produce a vibratory nsensation which positively influences the music experience.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8220
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