Pesquisadores desenvolvem microfone que capta som por meio da luz

Cientistas criaram um novo tipo de microfone que, diferentemente dos dispositivos tradicionais, não depende do som em si, mas utiliza luz para detectar vibrações causadas por ondas sonoras. O sistema, descrito como um “microfone visual”, é capaz de identificar pequenas vibrações em superfícies de objetos e convertê-las em sinais audíveis.

De acordo com os pesquisadores, o dispositivo pode ser útil em situações onde microfones convencionais não funcionam bem, como em conversas através de janelas de vidro. Desde que exista uma linha de visão para a luz, a transmissão direta do som torna-se desnecessária. Isso abre caminho para aplicações em áreas como monitoramento ambiental, segurança e comunicação em situações de emergência — como com pessoas presas em ambientes fechados, como salas ou veículos.

Utilizando uma configuração óptica de baixo custo e sem componentes sofisticados, a equipe demonstrou que é possível recuperar sons a partir de vibrações em objetos comuns, como folhas de papel e cartões. Embora existam outras técnicas que utilizam luz para captar som, essas geralmente dependem de equipamentos avançados, como lasers de alta potência ou câmeras de alta velocidade.

Neste novo trabalho, os pesquisadores adotaram uma abordagem chamada imagem de pixel único, que substitui sensores tradicionais com milhões de pixels por apenas um detector de luz. Para aplicar essa técnica à detecção sonora, a equipe utilizou um modulador de luz espacial de alta velocidade, que codifica a luz refletida pela superfície em vibração. As alterações induzidas pelo som geram variações sutis na intensidade luminosa, que são captadas pelo detector e convertidas em som audível.

Uma das vantagens do uso de um detector de pixel único é a geração de um volume reduzido de dados — cerca de 4 MB por segundo — o que facilita o armazenamento e permite transmissões em tempo real.

Para demonstrar a tecnologia, os cientistas testaram a reconstrução da pronúncia de números em chinês e inglês, além de um trecho da peça Für Elise, de Beethoven. Os alvos de vibração incluíram uma folha de papel e um cartão, posicionados a 0,5 metro do sistema, enquanto um alto-falante emitia o áudio. O cartão produziu os melhores resultados, com som claro e inteligível. As frequências baixas foram captadas com precisão, enquanto as altas apresentaram leve distorção.

Por enquanto, a tecnologia está restrita ao ambiente de laboratório, mas os pesquisadores pretendem adaptá-la para outras aplicações, como monitoramento de frequência cardíaca e detecção de pulso humano.