А вы готовы к появлению 3D-печатных интерактивных громкоговорителей?

Ученые из питтсбургской лаборатории Disney Research открыли способ производства интерактивных громкоговорителей с помощью 3D-принтера. Теперь устройство звуковоспроизведения можно легко встроить в любой предмет на этапе проектирования.

Громкоговоритель можно заключить в любой корпус, начиная от абстрактной спирали и заканчивая резиновой уткой, а это значит, что перед дизайнерами открываются абсолютно новые горизонты.

Более того, такой громкоговоритель может воспроизводить слышимые и неслышимые звуки, позволяя узнавать и отслеживать 3D-печатные предметы с помощью обычных встроенных микрофонов.

Проект строится на технологии электростатического громкоговорителя, которая была открыта в начале 1930-х гг., но не получила широкого распространения… до этого момента. Эти громкоговорители проще обычных электромагнитных громкоговорителей, однако при этом их уровень звука достигает 60 дБ при произвольной направленности, которая варьируется от сфокусированной до многонаправленной.

Электростатический громкоговоритель состоит из тонкой проводящей диафрагмы и пластинчатого электрода, разделенных слоем воздуха. Под воздействием высокого напряжение формируется аудиосигнал, который передается электроду. Когда электрод заряжается, диафрагма деформируется и производит звук, который изменяется под воздействием аудиосигнала.

Этот тип громкоговорителя не подходит для воспроизведения низких частот, однако он отлично показал себя при производстве звуков высокой частоты, таких как щебетание птиц, компьютерные сигналы и даже человеческий голос. Уровень громкости достигает 60 дБ – подходящий уровень для маленьких предметов.

«Более того, он может производить звуки всей поверхностью», – отмечают исследователи. Таким образом, можно будет производить не только направленные конусообразные громкоговорители, но и всенаправленные громкоговорители, в которых звук издается всей 3D-печатной поверхностью.

Такой громкоговоритель можно снабдить любым числом и конфигурацией электродов. Если вы, например, разместите несколько электродов в изогнутом громкоговорители, что сможете изменить направление звука.

Исследователи сделали проводящую поверхность, распылив на нее никелевую проводящую краску. Также они нашли способ изготовления полноразмерных гибких диафрагм с помощью негативных отливных 3D-печатных форм, которые затем покрываются проводящей краской и полиэтиленовым покрытием.

Сейчас еще требуется сборка деталей, но в будущем эта необходимость отпадет, как считает Йошио Ишигуро, младший специалист в питтсбургской лаборатории Disney Research. Когда на рынке появятся 3D-принтеры, способные печатать разными материалами, у производителей появится возможность создавать функциональные электрические цепи и электроды, и от ручной сборки можно будет отказаться.

«Через пять или десять лет на 3D-принтерах, печатающих проводящими материалами, можно будет распечатать такое устройство целиком», – считает он.

Ишигуро и Иван Пупырев, бывший старший ученый-исследователь Disney Research, продемонстрируют свою методику на Конференции о человеческих факторах в компьютерных системах, которая пройдет в Торонто, 29 апреля.

Статья подготовлена для 3DToday.ru