Корейская технология MiPAL доставит звук строго к конкретному слушателю

Свет распространяется по прямой, тогда как звук расходится во все стороны. Чтобы заставить акустические волны вести себя подобно лучу, инженеры из университета POSTECH (Южная Корея) применили (https://www.postech.ac.kr/eng/research/research_results.do?mode=view&articleNo=49063) параметрическую решетку. Принцип основан на модуляции ультразвука слышимым сигналом: нелинейное поведение звука в воздухе позволяет сфокусировать аудиопоток и направить его конкретному слушателю. Ключевое отличие новой технологии MiPAL — совмещение двух типов метаматериалов в одном устройстве.

Спереди расположена акустическая метаповерхность, выполняющая роль линзы и формирующая узкий ультразвуковой луч. Сзади установлены упругие метаэлементы, гасящие паразитные вибрации и предотвращающие боковую утечку звука. Обычные параметрические динамики требуют сотен дорогих излучателей, а простые одноэлементные конструкции раньше страдали из-за нежелательных колебаний, размывающих направленность.

Ученые отмечают, что совместное проектирование метаматериалов и ультразвукового устройства как единой системы позволило преодолеть ограничения по стоимости, сложности и гибкости системы. Динамик направляет звук в диапазоне от 500 герц до 10 килогерц, охватывая более 4 октав в слышимом спектре. В испытаниях, имитирующих рассадку в самолете, использовались реальные радиопередачи и музыка. Добавление упругих метаэлементов заметно улучшило направленный контроль, доказав способность доставлять изолированный звук отдельному пассажиру, не мешая соседним креслам.

Благодаря модульной конструкции, напечатанной на 3D-принтере, устройство можно гибко адаптировать под различные сферы применения. Инженеры могут быстро менять угол луча, учитывать расстояние между сиденьями или особенности помещения. Это открывает дорогу к персонализированным аудиоустройствам и делает их доступными для всех.

https://postech.ac.kr/eng/research/research_results.do?articleNo=49063&mode=view