Nowe rozwiązanie kwestii “prywatnego audio” prosto od naukowców jest godne uwagi nie bez powodu. Nie chodzi tu bowiem o kolejny głośnik, tylko o próbę narysowania w powietrzu małego punktu, w którym dźwięk istnieje, a kilka centymetrów dalej gwałtownie znika. Marzenie ściętej głowy? Sprawdźmy to.
Taki “prywatny głośnik” zamiast nagłaśniać otoczenie, skupi się na użytkowniku
Zespół z Pennsylvania State University przygotował drukowaną w 3D nakładkę na głośnik, która działa jak akustyczna soczewka. Zamiast pozwalać falom dźwiękowym rozchodzić się szeroko, cienka metapowierzchnia wprawiająca powietrze w drgania skupia je w bardzo małym obszarze. Jakich? Wręcz szalenie skromnych, bo w testach takie rozwiązanie miało miał nieco ponad 2,5 cm szerokości i mniej niż 0,7 cm wysokości. Tego typu punkt odsłuchu powstawał około 10 cm od głośnika, a gdy mikrofon odsunięto od niego o około 5 cm, głośność spadała nawet o 50 dB.
Metapowierzchnie to takie struktury, których sens nie wynika wyłącznie z materiału, lecz także z kształtu, geometrii i rozmieszczenia mikroskopijnych elementów. W optyce mogą manipulować światłem, w termice przepływem ciepła, a w akustyce falą dźwiękową. W tym przypadku drukowana w 3D osłona działa jak soczewka ustawiająca fale tak, by zbiegły się w jednym punkcie po wyjściu z głośnika. Działa to więc zupełnie tak, jak lupa skupiająca światło słoneczne, ale tu zamiast plamki światła powstaje plamka słyszalności.
Czytaj też: Zwykle nie wierzę w grafenowe cuda. Jednak tym razem ciężko przejść obok tego obojętnie
Najważniejsze w tym projekcie wydaje mi się jednak nie samo skupienie dźwięku, bo kierunkowe audio znamy od dawna. Parametryczne zestawy głośnikowe wykorzystujące ultradźwięki potrafią wysyłać dźwięk w wąskiej wiązce i stosuje się je chociażby w muzeach czy przestrzeniach ekspozycyjnych. Problem polega na tym, że taka wiązka po trafieniu w powierzchnię może odbić się po pomieszczeniu, a przy okazji tego typu rozwiązania słabo radzą sobie z niskimi częstotliwościami. Efekt? Dostajemy prywatność, ale niespecjalnie idealną i dodatkowo pozbawioną basu.
Nowa nakładka próbuje obejść ten problem inaczej. Sama na dodatek nie potrzebuje osobnego zasilania ani skomplikowanego przetwarzania sygnału, bo pasywnie moduluje fale wychodzące z głośnika. Ma około 15 cm średnicy i może zostać nałożona bezpośrednio na powierzchnię parametrycznego zestawu PAL. W praktyce bliżej jest jej do sprytnego elementu optycznego, ale pracującego na dźwięku, niż do kolejnego aktywnego gadżetu. Efekt? Odtwarzanie częstotliwości od 38 Hz, czyli bas wreszcie nie będzie wycinany.
Prywatny dźwięk bez słuchawek ma sens, ale nie wszędzie
W obecnej postaci to ewidentnie nie jest technologia, która sprawi, że już za jakiś czas w tramwaju każdy będzie miał własną, prywatną bańkę muzyczną wokół głowy. Punkt odsłuchu ma kilka centymetrów, znajduje się około 10 cm od głośnika i pozostaje w stałym miejscu. Wystarczy więc poruszyć głową, zmienić pozycję albo usiąść pod innym kątem, a cała ta wygoda znika. Dla muzyki słuchanej w ruchu nadal wygrywają słuchawki, zwłaszcza że są tanie, małe, mobilne i już rozwiązały problem prywatności na poziomie praktycznym.
Czytaj też: Przyleciała pszczoła i wywróciła w autonomii wszystko do góry nogami
Jednak w zastosowaniach stacjonarnych robi się już znacznie ciekawiej. Bankomat, automat biletowy, stanowisko odprawy, ekran w samochodzie, punkt informacyjny, kasa samoobsługowa, muzealny eksponat, fotel pasażera, terminal medyczny – wszędzie tam dźwięk ma trafić do konkretnej osoby, a nie do wszystkich stojących obok. Tutaj właśnie drzemie prawdziwa wartość. Nie chodzi o to, żeby zastąpić AirPodsy. Chodzi o to, żeby publiczne urządzenia przestały zachowywać się jak małe megafony.
Nie jest to jednak pierwsza praca tego typu w zakresie “prywatnego audio”. Podobny kierunek widać przy szepczącym laserze z MIT, gdzie dźwięk również miał trafiać do konkretnego odbiorcy bez klasycznych słuchawek. Tam jednak w grę wchodził efekt fotoakustyczny i para wodna w powietrzu, a więc zupełnie inna droga do podobnego celu. Z kolei przy takiej matrycy OLED wydającej dźwięk ze stref ekranu widać drugi ważny trend – audio przestaje być po prostu “z głośnika”, a zaczyna być przypisane do miejsca i powierzchni, a to akurat bardziej zmiana języka projektowania urządzeń niż zwykła poprawa jakości brzmienia.
Autobusowy głośnik nadal pozostanie problemem ludzi, a nie technologii
Nie udawajmy jednak, że technologia rozwiąże chamstwo. Osoba puszczająca muzykę z telefonu w autobusie najpewniej nie robi tego dlatego, że nie zna lepszego rozwiązania. Robi to, bo nie obchodzi jej otoczenie albo chce zaznaczyć swoją obecność. Prywatna bańka dźwięku nie naprawi więc kultury współżycia społecznego. Może natomiast sprawić, że w przyszłości urządzenia publiczne nie będą dokładały własnego hałasu do już i tak przeciążonych przestrzeni.
Czytaj też: Świat bez treści AI był lepszy. Dziś obawiam się o przyszłość Internetu
Patrzę na ten projekt właśnie przez taki filtr. Nie jako zapowiedź końca słuchawek, tylko jako mały, ale sensowny krok w stronę cichszych interfejsów. W ostatnich latach przyzwyczailiśmy się, że ekrany są wszędzie, ale dźwięk w przestrzeni publicznej wciąż bywa traktowany jak coś drugorzędnego. Albo go wyłączamy, albo puszczamy wszystkim, albo wymagamy od użytkownika własnych słuchawek. Metapowierzchnia od naukowców pokazuje trzecią drogę, bo to, że urządzenie może mówić do jednej osoby bez zakładania czegokolwiek na głowę.
Źródła: Pennsylvania State University, TechXplore
