Проблема традиционных систем
Традиционные параметрические акустические системы (PAL) требуют сотен ультразвуковых излучателей и сложного управления, что делает их дорогими. Главная техническая проблема заключалась в вибрации диафрагмы, которая вызывала нежелательные колебания и приводила к утечке звука в стороны, снижая направленность.
Решение на базе метаматериалов
Команда POSTECH объединила два типа метаматериалов в одном преобразователе. Спереди установлена акустическая метаповерхность, действующая как линза для фокусировки ультразвука в узкий пучок. Сзади размещены упругие метаэлементы, которые работают как звуковой барьер, подавляя паразитные шумы и предотвращая утечку звука.
Технические характеристики
Одноэлементное устройство MiPAL эффективно работает в широком диапазоне частот, охватывающем значительную часть слышимого спектра. Ниже приведены ключевые параметры разработки:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон частот | 500 Гц – 10 кГц |
| Ширина спектра | Более 4 октав |
| Конструкция | Модульная, 3D-печать |
| Технология | Модуляция ультразвука слышимым сигналом |
Практическое применение
Эксперименты, моделирующие салон самолета, показали, что система позволяет транслировать объявления или музыку конкретному пассажиру, не мешая соседям. Благодаря модульной конструкции и возможности 3D-печати, устройство легко адаптируется под разное расстояние между сиденьями и углы наклона, что открывает путь к персонализированному звуку в транспорте.
Источник: Habr ↗