Neue akustische Metasurface erzeugt private Bass-Blase

Einordnung fuer Autofahrer

Diese Systeme erforderten jedoch komplexe Signalverarbeitung und verbrauchten mehr Energie. Das neue Design verfolgt einen einfacheren Ansatz. Die 3D-gedruckte Metasurface lenkt die Schallwellen passiv in einen festen Brennpunkt. Sie benötigt keine zusätzlichen elektronischen Komponenten oder fortgeschrittene Signalsteuerungen.

Die Forscher befestigten die sechszöllige kreisförmige Metasurface an einem Array. Während der Tests erzeugte die Anordnung einen Hörpunkt etwa vier Zoll entfernt spielte elektronische Musik mit starken Bassfrequenzen ab und bewegte ein Mikrofon im Bereich des Brennpunkts. Innerhalb des gezielt markierten Bereichs erfass das Mikrofon kristallklaren Audio.

Das Verschieben der Quelle lediglich um zwei Zoll reduzierte den Schallpegel drastisch um nahezu 50 Dezibel. Das System bewältigte zudem tiefere Frequenzen besser als viele bestehende Richtlautsprecher. Tests zeigten, dass es Töne bis hinab zu 38 Hertz wiedergeben kann – nahe an der unteren Grenze des menschlichen Hörbereichs.

Technik und Auswirkungen

Kim erklärte, dass diese Leistung Unternehmen ermöglichen könnte, kompaktere Soundsysteme zu entwickeln, ohne die Audioqualität zu beeinträchtigen. Kommerzielle Anwendungen in der Zukunft Die Forscher glauben, dass die Technologie eine breite Palette kommerzieller Anwendungen unterstützen könnte.

Öffentliche Informationsstände, Geldautomaten und Ticketautomaten könnten private Anweisungen ohne Kopfhörer ausgeben. Fahrzeuge könnten es zudem ermöglichen, dass Passagiere gleichzeitig unterschiedliche Audioströme hören. Kim sagte, dass Hersteller die Metasoberfläche kostengünstig mit Kunststoffformen oder 3D-Druckern herstellen könnten.

Dies könnte die Technologie für Consumer-Geräte einfacher skalierbar machen. Jia-Xin Zhong, ein Postdoktorand für Akustik an der Penn State University, leistete ebenfalls einen Beitrag zur Forschung. Die USA Die National Science Foundation hat die Arbeit finanziert. Die Studie wurde in der Zeitschrift IEEE Transactions on Ultrasonics veröffentlicht.