Zvučnik tanak poput papira svaku površinu pretvara u aktivni izvor zvuka
Dizajn MIT-ovih istraživača oslanja na male kupole na tankom sloju piezoelektričnog materijala od kojih svaka vibrira zasebno
Zvučnik osmišljen u laboratorijima MIT-a proizvodi zvuk s minimalnim izobličenjem i pritom koristi samo djelić energije koju troše tradicionalni zvučnici. Zvučnik ne teži od kovanice, generira zvuk visoke kvalitete bez obzira na koju ga površinu pričvrstite.
Novi pristup
Tankoslojni zvučnik mogao bi poništavati buku u bučnim okruženjima kao što je pilotska kabina zrakoplova, generirajući zvuk iste amplitude, ali suprotne faze. Ovaj fleksibilni uređaj nudi i doživljaj trodimenzionalnog zvuka u kazalištu ili vožnji u lunaparku. A budući da je lagan i zahtijeva tako malu količinu energije za rad, prikladan je i za pametne uređaje s ograničenim trajanjem baterije.
Novi zvučnik, opisan u časopisu IEEE Transactions of Industrial Electronics pojednostavljuje dizajn zvučnika korištenjem tankog sloja piezoelektričnog materijala koji se pomiče kada se na njega primijeni napon koji pomiče zrak i stvara zvuk.
Većina tankoslojnih zvučnika je samostojeća jer se sloj mora slobodno savijati kako bi proizveo zvuk. Postavljanje ovih zvučnika na površinu ometalo bi vibracije i ometalo njihovu sposobnost stvaranja zvuka.
Dizajn MIT-ovih istraživača oslanja na male kupole na tankom sloju piezoelektričnog materijala od kojih svaka vibrira zasebno. Ove kupole, ne veće od širine nekoliko dlaka, razmaknute se jedna od druge, što im omogućuje slobodno vibriranje i istovremeno štiti od habanja i udaraca.
Visoka kvaliteta, mala snaga
Kupole su visoke 15 mikrona, a kad vibriraju pomiču se samo pola mikrona. Svaka kupola je jedna jedinica za generiranje zvuka, a na površini zvučnika ima ih više tisuća. Kada se 25 volti električne energije propusti kroz uređaj na 1 kilohercu, zvučnik proizvodi zvuk visoke kvalitete na razini razgovora od 66 decibela. Na 10 kiloherca razina zvučnog tlaka raste na 86 decibela, što je razina glasnoće gradskog prometa.
Energetski učinkovit uređaj zahtijeva samo oko 100 milivata snage po kvadratnom metru površine zvučnika. Nasuprot tome, prosječni kućni zvučnik troši više od vata energije za stvaranje sličnog zvučnog tlaka na usporedivoj udaljenosti.
Puno mogućnosti
Budući da vibriraju malene kupole, a ne cijeli sloj, zvučnik ima dovoljno visoku rezonancijsku frekvenciju da se može učinkovito koristiti za ultrazvučno snimanje koje za proizvodnju slika koristi zvučne valove vrlo visoke frekvencije, a veće frekvencije daju bolju razlučivost slike.
Uređaj bi pomoću ultrazvuka mogao otkriti gdje čovjek stoji u prostoriji, baš kao što to šišmiši rade pomoću eholokacije, i zatim oblikovati zvučne valove da prate osobu dok se kreće. Prekriju li se vibrirajuće kupole reflektirajućom površinom, mogle bi se koristiti za stvaranje uzoraka svjetlosti; uronjene u tekućinu, vibrirajuće membrane mogle bi poslužiti za miješanje kemikalija uz manju potrošnju energije.
