Наушники для мотоциклистов и пилотов, которые подавляют шум от мотора, движения и ветра, усиливая одновременно сигналы от оборудования и других транспортных средств, объекты, снабженные невидимым уникальным акустическим “штрих-кодом” являются лишь несколькими примерами использования технологии, разработанной исследователями из Колумбийского университета, Массачусетского технологического института и компании Disney Research. Основу этой технологии составляют акустические пиксели, так называемые воксели, которые внедряются внутрь предметов, изготавливаемых при помощи технологий трехмерной печати.
“Благодаря технологиям трехмерной печати, создание объектов с формой любой сложности уже не является проблемой на сегодняшний день” – рассказывает Чангкси Чжен (Changxi Zheng), исследователь из Колумбийского университета, – “Эти технологии позволяют с минимальными усилиями изготавливать то, что невозможно или очень дорого изготавливать при помощи традиционной механической обработки. И, используя все эти преимущества, мы можем управлять акустическими свойствами создаваемых объектов”.
Упомянутые выше воксели или акустические пиксели являются резонансными полостями в форме куба или любой другой формы. Эти полости фильтруют звуковые колебания, выделяя только колебания определенного диапазона частот, который зависит от их формы, расположения и соединений их друг с другом. Создав внутри объекта целую систему из соединенных полостей, можно кардинально изменить акустическую “подпись” объекта. Другими словами, так можно заставить объект выглядеть другим объектом с акустической точки зрения.
“Мы предлагаем также абсолютно новый способ использования акустических фильтров” – рассказывает Чжен, – “При помощи вокселеей мы можем снабдить каждый объект уникальной меткой наподобие штрих- или QR-кода. И это можно будет использовать для защиты авторских прав, к примеру, в случае объектов, изготавливаемых на трехмерных принтерах”.
Сложные системы вокселей могут быть рассчитаны так, чтобы подавлять или наоборот усиливать определенные звуковые частоты. Это, в свою очередь, позволит создавать пассивные системы шумоподавления, эффективность работы которых не ниже эффективности подобных активных систем.
В самом ближайшем времени исследовательская группа планирует приступить к разработке аналогичной технологии, работающей не только в звуковом диапазоне, но и в диапазоне ультразвука. “Подобным методом мы даже сможем скрыть объекты в звуковом диапазоне. Кроме этого, такие технологии могут привести к разработке принципиально новых систем подводной связи, гидролокаторов, от которых невозможно спрятаться и множества подобных вещей” рассказывает Чжен.