DISPOSITIVO DE CANCELACIÓN DE RUIDO ACTIVO PARA AURICULARES

2o Trabajo Práctico de I.A. y P. UNTREF Julio 2018, Argentina

DISPOSITIVO DE CANCELACIÓN DE RUIDO ACTIVO PARA AURICULARES

AGUSTÍN URIONA

Universidad Nacional de Tres de Febrero

agus9708@hotmail.com

Resumen – El ruido es un componente inevitable en las calles y aumenta con el crecimiento de las ciudades. Pero lo que realmente nos incumbe en este estudio es la relación del ruido con la escucha por medio de auriculares. El siguiente trabajo de investigación busca presentar una solución a los problemas auditivos causados por el uso de auriculares a volúmenes elevados, mediante la creación de un dispositivo de cancelación activa de ruido externo. En el mismo se detalla tanto la investigación llevada a cabo, como el diseño y construcción del dispositivo.

INTRODUCCIÓN

La escucha de música con auriculares es una conducta cada vez más común en los transeúntes, pero esto también trae sus consecuencias en el sistema auditivo y son irreversibles. Como un aporte a este campo se buscó una solución relacionada con un fenómeno acústico llamado “Cancelación de ruido”.

El objetivo de este trabajo de investigación es la creación de un dispositivo de cancelación de ruido, pero, ¿Cuál es la diferencia entre un artefacto de estas características y un par de auriculares con cancelación de ruido activo incorporado? Las diferencias que impulsan este proyecto son 2, en primer lugar, la posibilidad de tener cancelación de ruido activa con cualquier modelo de auricular y, en segundo lugar, la diferencia de precio notablemente a favor.

A continuación, se hará una introducción a los conceptos básicos utilizados para luego entrar en detalle en el diseño del dispositivo.

CONCEPTOS BÁSICOS

En este trabajo se utilizaron conocimientos básicos de electricidad y electrónica, como también nociones de física y acústica. Definiremos brevemente algunos conceptos clave para el correcto entendimiento de esta publicación.

Utilizamos la idea de ruido, definido como sonido no deseado.

Los amplificadores operacionales que son utilizados en el circuito eléctrico son componentes que permiten sumar, restar, filtrar o amplificar señales, según la configuración utilizada. Los “filtros” nombrados hacen referencia a filtros electrónicos, constituidos por los mismos operacionales.

La “Cancelación de ruido” es un fenómeno acústico que se da con la suma de 2 señales de igual frecuencia y amplitud, en el mismo tiempo, pero desfasadas 180 grados. (Figura 1)

ECUACIONES

Se detallarán las siguientes formulas con el fin de asegurar la correcta comprensión del diseño del circuito.

Ley de Ohm:

V=I×R

Donde V es el voltaje, I es la corriente y R la resistencia.

Ganancia de un operacional:

AV=VoutVin=RfRin

Donde Rf es la resistencia de realimentación y Rin la resistencia de entrada del operacional.

PROCEDIMIENTOS

Para la realización de este trabajo se diseñó un circuito eléctrico siguiendo el siguiente esquema. (Figura 2)

Figura 2: Esquema de diseño.

MATERIALES

Para el armado del circuito eléctrico se utilizaron los siguientes insumos:

Amplificadores operacionales LT072.

Micrófono electrec.

Conectores mini Jack hembra.

Fuente de alimentación de 9V.

Resistores varios.

Capacitores varios.

Auriculares.

DISEÑO

Siguiendo el esquema (figura 2), el primer paso para la construcción de este circuito es el registro de la señal ruido. Para esto utilizamos el micrófono electrec junto con un filtro pasivo pasa-bajo para eliminar los ruidos de alta frecuencia que le podrían llegar al micrófono por la alimentación y de esta forma lograr una salida más limpia. A la salida del micrófono se coloca un capacitor que sirve de filtro de corriente continua (CC) y permite únicamente el paso de la señal de corriente alterna (CA) recogida por el mismo. (Figura 3)

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