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Fones de ouvido são uma daquelas tecnologias cujo grande apelo está na conveniência que trazem para nossas vidas. Mais ainda quando os fones sem fio se tornaram tão comuns. Porém a tecnologia, tal como a ciência, está sempre progredindo e nos surpreendendo com dispositivos que parecem sair de um livro de ficção científica. Agora uma startup americana diz que irá revolucionar os fones de ouvido através do seu novo chip de áudio com tecnologia ultrassônica.

Pode não parecer, mas a ciência por trás dos alto-falantes convencionais que utilizamos hoje em dia data de um alguns séculos já. A história deles acompanha os primeiros estudos sobre eletromagnetismo que iniciaram nas primeiras décadas do século XIX. Você tem uma bobina metálica que é enrolada em torno de um ímã. Essa bobina é submetida a uma corrente elétrica que gera um campo eletromagnético. O campo interage com o ímã, fazendo a bobina se mover para frente e para trás, feito um pistão. A bobina está conectada a um cone alto-falante, também chamado de diagrama, que empurra o ar e gera o som que escutamos.

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Dois séculos depois, a xMEMS, empresa da Califórnia, pretende produzir um tipo de fone que usa ondas ultrassônicas para produzir sons. Com isso, eles esperam abrir um novo caminho para novos fones de ouvido que tenham tecnologia de cancelamento de ruído. Segundo o que a xMEMS disse para Live Science, os seus fones também são capazes de criar a sensação que o som vem de diferentes direções.

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O chip ultrassônico, chamado de Cypress, não mede mais do que 6,5 milímetros e já havia sido anunciado no começo de janeiro e a xMEMS quer colocá-los nas lojas americanas até 2025.

Foto do chip Cypress. Imagem: xMEMS/Divulgação

Além da tecnologia inovadora, a empresa visa trazer uma experiência sonora de melhor qualidade para seus usuários já que os fones de ouvido convencionais são bem suscetíveis a danos por impacto, desgastes eventuais e os conhecidos problemas de distorção de fase. Isso acontece quando a onda sonora muda durante um processo de conversão de sinal, geralmente criando um atraso e aqueles sons distorcidos que nos levam a achar que o fone está estragado.

O chip ultrassônico Cypress é feito com silício e inclui mais dois componentes. O primeiro é um circuito integrado que processa os sinais elétricos do arquivo de som ativo e o segundo é um transdutor ultrassônico. Transdutores são utilizados em conversão de energia de uma natureza para outra. No caso do Cypress ele converte o sinal em ondas sonoras usando o efeito piezoelétrico que faz um material mudar de volume passando uma corrente elétrica por ele.

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O transdutor é feito de sistemas microeletromecânicos cuja sigla, MEMs, dá nome a empresa. Essas são máquinas microscópicas que incorporam partes eletrônicas e móveis para o uso em eletrônicos como as buzinas e os receptores de som. O Cypress movimenta o ar para gerar som, porém usa uma classe de filmes piezoelétricos finos feitos de titanato de zircônio de chumbo, chamado de PZT. O filme serve como uma camada no processo de fabricação de semicondutores junto com uma camada de diafragma de alto-falante de silício. 

Com essa aplicação eles podem produzir som de alta resolução e qualidade, pelo menos é o que diz a xMEMS. Eles também informam que a saída de som do fone tem um deslocamento de fase próximo ao zero e por isso produziria uma experiência melhor na sensação espacial do som, ou seja, parecer que ele vem de várias direções.

Algumas amostras do Cypress já foram enviadas para alguns clientes da xMEMS testar. A versão oficial deve ficar pronta para produção até meados de 2024, sendo que os fones passariam a ser produzidos em massa somente no final do ano. Com isso, a estimativa mais conservadora é que o chip ultrassônico estará nas lojas somente a partir do ano que vem.

Graduado em Análise e Desenvolvimento de Sistemas e apaixonado por tecnologia, atualmente trabalho com projetos web e tenho orgulho de ser o idealizador do site Solte a Palavra.