Жарық түзу сызық бойымен таралса, дыбыс толқындары жан-жаққа бірдей тарайды. Дыбысты жарық сәулесі тәрізді белгілі бір бағытқа шоғырландыру үшін Оңтүстік Кореядағы POSTECH университетінің инженерлері параметрлік акустикалық торды қолданған. Бұл тәсіл ультрадыбысты адам еститін дыбыс сигналымен модуляциялауға негізделген. Дыбыстың ауадағы сызықтық емес қасиеттері акустикалық ағынды бір нүктеге шоғырландырып, оны нақты тыңдаушыға бағыттауға мүмкіндік береді. MiPAL технологиясының басты ерекшелігі — бір құрылғының ішінде метаматериалдардың екі түрінің қатар қолданылуы.
Құрылғының алдыңғы бөлігінде линза қызметін атқаратын акустикалық метабет орналасқан. Ол жіңішке ультрадыбыстық сәуле қалыптастырады. Артқы бөлігінде бөгде тербелістерді бәсеңдетіп, дыбыстың жан-жаққа таралуын шектейтін серпімді метаэлементтер орналасқан. Әдеттегі параметрлік динамиктерде жүздеген қымбат сәуле таратқыш қажет болса, бұған дейін жасалған қарапайым бір элементті құрылғылар қажетсіз тербелістерден зардап шегіп, дыбыстың бағытталу дәлдігін төмендететін.
Ғалымдардың айтуынша, метаматериалдар мен ультрадыбыстық құрылғыны біртұтас жүйе ретінде жобалау құны, құрылымдық күрделілігі және бейімделу мүмкіндігіне қатысты бірқатар шектеуді еңсеруге жол ашқан. Динамик 500 герцтен 10 килогерцке дейінгі жиіліктер аралығында дыбыс таратып, адам еститін дыбыс ауқымының төрт октавадан астам бөлігін қамтиды. Ұшақтағы жолаушылардың орналасуын имитациялаған сынақтарда нақты радиобағдарламалар мен музыкалық шығармалар қолданылған. Серпімді метаэлементтерді қосу дыбысты бағыттап басқару мүмкіндігін едәуір жақсартып, бір жолаушыға арналған дыбысты көрші орындардағы адамдарға кедергі келтірмей, оқшауланған түрде жеткізуге болатынын көрсетті.
3D-принтер арқылы жасалған модульдік құрылым құрылғыны әртүрлі қолдану салаларына бейімдеуге мүмкіндік береді. Инженерлер дыбыс сәулесінің бағытын өзгертіп, орындықтар арасындағы қашықтықты немесе белгілі бір бөлменің акустикалық ерекшеліктерін ескере алады. Бұл технология дербестендірілген дыбыс құрылғыларын дамытуға жаңа мүмкіндік беріп, олардың қолдану аясын кеңейтуі мүмкін.
Дереккөз: POSTECH
Қосымша материалдар мен сараптамалық шолуларды біздің Telegram арнамыздан оқуға болады.
