Um aparelho auditivo tátil pode ser usado para facilitar a comunicação entre pessoas com surdez profunda e ouvintes. A ideia básica é converter sons em vibrações mecânicas ou um estímulo elétrico que pode ser sentido pela pele ou outros órgãos sensoriais.
Um microfone comum capta os sons, amplifica-os e os aplica a um transdutor. Claro, outras fontes de som, como gravadores, computadores e assim por diante, podem ser usadas.
Dois tipos de transdutores podem ser usados. O primeiro é um vibrador que converte os sons em vibrações mecânicas que podem ser sentidas pelos dedos ou outras partes do corpo. Pesquisas revelam que uma parte interessante do corpo para a colocação dos eletrodos, devido à sensibilidade às vibrações, é a barriga.
O outro tipo de sensor é um conversor de alta voltagem que produz um estímulo elétrico enviado a eletrodos que podem ser colocados em qualquer parte do corpo. A Figura 1 mostra essas possibilidades.
A maneira mais simples de fazer um aparelho auditivo tátil é usar um microfone, um amplificador e um transdutor, que é exatamente o que vamos descrever aqui.
Obviamente, muitas melhorias podem ser feitas para facilitar a comunicação entre o mundo que ouve e os surdos. A pesquisa está sendo feita usando processadores de sinal e conversores analógico-digital para transformar um sinal sonoro em uma forma que possa ser facilmente reconhecida pelos sentidos táteis. Isso inclui a filtragem, a separação do espectro de som em bandas e até mesmo fazer alterações nas formas das ondas. Este é um campo da biônica interessante a ser investigado.
O leitor, mesmo que não seja surdo, pode empreender esse projeto de audição tátil biônica para atingir outros propósitos, como sugeriremos na próxima seção.
Os projetos em biônica
O circuito descrito aqui é apenas uma parte de uma aplicação completa. O leitor do mal pode mudar a ideia básica e trabalhar com outros sentidos ou mesmo converter sons em outros tipos de sinais, como luz ou choque elétrico. Algumas ideias de aplicações são fornecidas nas linhas a seguir.
• O leitor do mal pode usar este circuito para se comunicar com amigos usando uma linguagem invisível de vibrações.
• Diferentes sensações podem ser adicionadas à reprodução da música para que você possa ouvir pela barriga (e outras partes, se quiser).
• Ajude os surdos a sentir os sons e a aprender a falar (muitos surdos também são mudos. Eles não aprenderam a falar porque não conseguem ouvir os sons).
A Figura 2 mostra uma possibilidade interessante de interface de som usando vibrações, o que não é recomendado para fins práticos.
Também é possível usar o circuito em experimentos com outros seres vivos, como plantas, mamíferos e insetos.
Como funciona o circuito
A parte eletrônica do projeto é muito simples. Tudo o que precisamos é de um microfone de eletreto, um amplificador e um transdutor.
O amplificador pode ser o mesmo usado em nosso primeiro projeto e no ouvido biônico, a unidade que usa o circuito integrado (IC) LM386. É uma peça fácil de encontrar e terá ganho suficiente para a aplicação que temos em mente.
O transdutor pode ser qualquer microfone de eletreto. Este tipo de microfone possui um transistor de efeito de campo (FET) interno, dando ao dispositivo uma alta sensibilidade. Finalmente, o transdutor é a única parte que o leitor terá que montar com cuidado.
Para converter os sons em vibrações mecânicas, até um pequeno alto-falante pode ser usado. Basta tocar o diafragma para sentir as vibrações, como mostra a Figura 3, mas os detalhes de outro transdutor serão fornecidos posteriormente.
O outro transdutor é um transformador que gera alta tensão a partir dos sinais de áudio na saída do amplificador. Aplicado a eletrodos, o sinal de alta voltagem pode ser detectado como um choque leve no dedo ou em outros lugares. Um ajustador de amplitude também é adicionado para controlar o nível do estímulo, de acordo com o local onde os eletrodos são usados.
Como construir
A Figura 4 mostra o diagrama esquemático do aparelho auditivo tátil.
O circuito pode usar a mesma placa de circuito impresso (PCB) descrita nos projetos de peixes elétricos e ouvidos biônicos. A Figura 5 mostra como conectar o microfone e o transdutor.
A fonte de alimentação consiste em quatro células AA instaladas em um suporte. Ao montar, observe a posição dos componentes polarizados, como os capacitores eletrolíticos, IC e fonte de alimentação. O microfone de eletreto também é um componente polarizado.
Se o fio que conecta este componente ao circuito for longo, deve-se usar um cabo blindado. A tela deve ser conectada à linha de 0 volts ou à linha de aterramento do circuito.
Os transdutores
O transdutor mais simples é um pequeno alto-falante de plástico colocado em uma base, e você deve tocar o cone para sentir as vibrações. Outro transdutor é mostrado na Figura 6.
A bobina é formada por 200 a 500 voltas de fio 28 a 32 AWG em um pequeno parafuso. O diafragma é uma placa feita de ferro, aço ou outro metal magnético.
A distância entre a placa e o ímã é mantida o mais baixa possível para transferir as vibrações, que podem ser sentidas quando os dedos são colocados no sensor.
Este sensor e o alto-falante podem ser usados para transferir as vibrações para outras partes do corpo, conforme sugerido no início deste projeto.
O transdutor elétrico é um transformador com 110 volts ou outro primário de alta tensão e um secundário de 6 volts com correntes entre 150 e 300 miliamperes. Conforme mostrado na Figura 7, o sujeito deve colocar os dedos sobre os eletrodos e ajustar P2 ao estímulo elétrico ideal dos sons captados pelo microfone.
Testando e usando
Coloque as células no suporte e ligue a alimentação, fechando S1. Em seguida, abra P1 e P2. Coloque os dedos no sensor e, ao falar perto do microfone, as vibrações serão sentidas.
Lista de Peças
Peças Requeridas
IC-1: circuito integrado L1386 (qualquer sufixo)
P1, P2: potenciômetro log de 10 kΩ
R1: resistor de 4,7 kΩ x 1/8 W, amarelo, violeta, vermelho
R2: resistor de 10 Ω x 1/8 W, marrom, preto, preto
C1, C2: capacitor eletrolítico de 10 µF x 12 V
C3: capacitor de cerâmica ou poliéster 0,047 µF
C4: capacitor eletrolítico de 220 µF x 12 V
C5: Transdutor de capacitor eletrolítico de 470 µF x 12 V (ver texto)
S1: botão liga / desliga
B1: Quatro células 6 V AA
Outros: PCB, material para o transdutor, suporte de célula, caixa de plástico, fios, solda, etc.
Circuitos e ideias adicionais
Em princípio, qualquer amplificador de áudio comum pode ser usado para transferir as vibrações detectadas por um microfone para um transdutor. Duas ideias são fornecidas nesta seção.
Circuito usando um amplificador de áudio comum
A Figura 8 mostra como usar um amplificador de áudio comum para converter sons em vibrações ou sinais elétricos. Amplificadores de áudio com saídas de potência de 1 a 50 watts podem ser usados.
Ao usar um transformador de alta tensão, o gênio do mal deve ter cuidado para não usar toda a potência fornecida pelo amplificador de alta potência (mais de 10 watts). Isso pode causar choques graves ou queimar o transformador. Abra lentamente o controle de volume para chegar ao ponto ideal para o estímulo do sujeito.
Outros circuitos usando o TDR7052
A Figura 9 mostra como usar outro IC como amplificador de áudio nos experimentos descritos aqui.
Este amplificador pode produzir mais de 100 megawatts para um pequeno alto-falante ou mesmo um transformador, fornecendo vibrações ou estímulos elétricos para um sujeito.
Atualizando o Projeto
Os surdos, assim como os cegos, podem desenvolver um sentido tátil agudo porque na maioria dos casos esse sentido substitui o que está faltando. Os experimentos podem revelar o estímulo ideal para transferir a sensação correta dos sons para uma pessoa surda. Este experimento pode incluir o uso de filtros ou controles de tom, ou até mesmo conversores de frequência. O curioso gênio do mal pode descobrir muitas coisas interessantes ao desenvolver um sistema de comunicação usando vibrações tácteis.
