Investigación ultrasónica en centros comerciales

• Un tono piloto de alrededor de 20 kHz se usa en sistemas PA de múltiples altavoces para monitorear continuamente el estado del sistema
  • Si no hay tono piloto, significa que no está conectado a los altavoces
  • Se configura en una frecuencia muy alta, inaudible para los humanos, para no molestar a los clientes
• Sin embargo, este tono es potente y algunas personas aún pueden oírlo, especialmente cuando la frecuencia es menor a 20 kHz
  • En la ciudad donde vive el autor hay un sistema de 19.595 kHz, y varias personas dicen escuchar ese sonido
  • Se supone que no es un arma acústica como The Mosquito, que usa frecuencias más bajas, de hasta 17 kHz
  • Lo más probable es que sea una mala configuración que no se ha corregido porque trabajaron en ella personas que no podían comprobar empíricamente el problema
• Este sonido casi nunca es un tono puro, y siempre tiene modulación
  • El autor se pregunta si esto ocurre por la música de fondo que se reproduce a través del sistema PA, si transmite información o si es algo completamente distinto
  • Se incluye un gráfico de espectrograma que muestra modulación de amplitud alrededor de un tono piloto fuerte
  • Sin embargo, este tipo de modulación es rara, y es más común ver cambios en el tono según lo que ocurre alrededor, como el movimiento de las personas
• Se incluye un espectrograma que muestra qué le ocurre al tono piloto cuando un tren llega a una estación de metro
  • El autor cree que se trata de retrodispersión o reverberación del tono piloto, reflejado en el tren que desacelera y desplazado por efecto Doppler
  • El tono piloto funciona como un sonar biestático de transmisión continua
  • Cuando el tren pasa de derecha a izquierda, el micrófono izquierdo (verde) detecta principalmente desplazamiento Doppler negativo, y el canal derecho (morado) detecta desplazamiento Doppler positivo
• Al tomar un elevador y moverse a otro piso, una grabación desde adentro detectó un tono piloto enterrado en el ruido durante los 10 segundos del trayecto
• En el estacionamiento subterráneo de un centro comercial, al grabar el paso de un scooter justo debajo de un altavoz PA, aparecieron muchas cosas interesantes en el espectrograma estéreo
  • Parece haber dos tonos piloto, en 19,595 Hz y 19,500 Hz, por lo que se supone que hay dos sistemas PA distintos en el estacionamiento
  • Hay un claro desplazamiento Doppler en la reverberación, y el cambio de frecuencia pasa de positivo a negativo cuando el scooter va pasando
  • Debajo de esta curva Doppler parece haber un patrón 'relleno' de ruido
  • Con un cálculo simplificado, se puede estimar la velocidad del scooter en unos 11 km/h
• Algunas ideas para aprovechar esta señal ultrasónica:
  • Medición automática de velocidad en estacionamientos
  • Detectar cuando una escalera eléctrica se descompone
  • Modularla con códigos de ubicación para que la gente no se pierda en laberintos comerciales
  • Usarla para entregar publicidad
  • Utilizarla para encontrar el lugar más silencioso del centro comercial

Opinión de GN⁺

• Uso de la tecnología ultrasónica: la tecnología ultrasónica tiene alto potencial de uso en distintos campos. Por ejemplo, puede ser útil en sistemas de seguridad, seguimiento de ubicación y servicios públicos automatizados.
• Comprensión del efecto Doppler: el efecto Doppler es útil para medir la velocidad y la dirección de los objetos. Gracias a esto, puede aplicarse en áreas como la gestión del tráfico o el análisis deportivo.
• Problema del ruido ambiental: los tonos ultrasónicos pueden causar molestias a las personas. En particular, algunas personas sí pueden oír sonidos de alta frecuencia, lo que puede generar problemas de ruido ambiental.
• Desafíos técnicos: para mejorar la precisión y confiabilidad de los sistemas ultrasónicos, existen muchos retos técnicos. Por ejemplo, hace falta optimizar su desempeño en distintas condiciones ambientales.
• Tecnologías competidoras: también existen otras tecnologías que ofrecen funciones similares. Por ejemplo, LiDAR y radar pueden usarse con fines parecidos a los del ultrasonido.

[GN⁺]

Opiniones de Hacker News

• Transmisor de radio FM: Los transmisores de radio FM emiten continuamente un tono piloto de 19 KHz para indicar una transmisión estéreo. La información estéreo va en una portadora modulada en AM de 38 KHz. Con una señal FM débil, puede ser mejor configurarlo en mono.
• Experiencia de la infancia: Recuerda haber escuchado un tono agudo en una tienda departamental cuando tenía entre 4 y 6 años. Este artículo mide la frecuencia y explica que es una función normal del sistema.
• Hipótesis del amplificador clase D: Plantea que podría tratarse de ruido generado por un amplificador clase D. Estos amplificadores conmutan en frecuencias de MHz, pero podría haber armónicos sin filtrar.
• Ruido de alta frecuencia en Japón: Una persona que vive en Tokio experimenta ruido de alta frecuencia en zonas residenciales. Se pregunta si está dirigido a plagas o animales salvajes, y considera comenzar a medirlo.
• Fabricante de sistemas PA: Experiencia de alguien que trabaja en un fabricante de sistemas PA. El amplificador realiza pruebas periódicas cada pocos minutos y mide la corriente del circuito de los altavoces para verificar si hay anomalías.
• Canción con mala mezcla: Experiencia de haber escuchado canciones mal mezcladas con ruido agudo incluido. No cree que el equipo de estudio emita ruido de prueba de forma intencional.
• Dispositivo Mosquito: Recuerda el dispositivo "Mosquito", usado a finales de los 2000 y principios de los 2010 para ahuyentar adolescentes. Era caro y hubo casos en los que fue destruido por el ruido que producía.
• Distribución de anuncios: Opinión de que no se deberían publicar en internet los métodos para distribuir anuncios.
• Impacto en los animales: No se menciona que animales como los perros pueden oír mejor que los humanos, por lo que este tipo de ruido podría ser perjudicial para ellos.
• Descripción del producto: El tono de alta frecuencia se recibe eléctricamente para verificar la continuidad del cable. Este tono debería ser atenuado por los tweeters y sirve para confirmar que el sistema PA funciona correctamente durante anuncios de emergencia. La presencia de una señal <20Khz significa que el amplificador o el filtro no reciben correctamente el tono de prueba y que se añadió como una solución provisional.