Precyzyjne kierowanie dźwięku do konkretnego odbiorcy dzięki drukowanym w 3D soczewkom

Precyzyjne kierowanie dźwięku do konkretnego odbiorcy dzięki drukowanym w 3D soczewkom

Naukowcy z University of Sussex zaprezentowali pierwszy projektor dźwięku, który jest zdolny do śledzenia poruszającej się osoby i kierowania do niej dźwięku.

Prototyp projektora został przedstawiony w trakcie konferencji SIGGRAPH 2019, która odbyła się w Los Angeles na przełomie lipca i sierpnia. Jak mówi Arash Pouryazdan, który w projekcie odpowiedzialny był za elektronikę, wydarzenie to – jako skupione na technologiach komputerowych – „było idealnym miejscem, byśmy mogli zademonstrować naszą wizję zarządzania dźwiękiem w przyszłości”. Wśród wystawców na tegorocznej edycji SIGGRAPH znaleźli się przedstawiciele między innymi z firm takich jak Marvel Studios, Google, czy Disney.

Stworzony przez zespół naukowców pod przewodnictwem dr Memoliego system składa się z kamery, która jest w stanie śledzić wybraną osobę i kontrolować odległość między dwiema soczewkami akustycznymi. Te z kolei są w stanie skupić fale dźwiękowe w ograniczonej przestrzeni formując „kulę dźwięku” o średnicy około 6 cm przed wybranym celem. Soczewki akustyczne, tak samo jak optyczne – mogą zarówno rozpraszać, jak i skupiać fale. Zewnętrzne oprogramowanie do śledzenia twarzy dostarcza dane o pozycji osoby, która stanowi cel. Jak wyjaśnia jeden z naukowców pracujących przy projekcie, Thomas Graham, śledzący człowieka projektor dźwięku inspirowany był aparatami fotograficznymi z funkcją auto zoom – „zastosowaliśmy bardzo podobny system, nawet wydający podobny mechaniczny dźwięk silnika”. Projekt powstał na bazie badania dr Memoliego z 2017 roku dotyczącego manipulacji dźwiękiem za pomocą drukowanych w 3D metamateriałów. W pewnym sensie system stanowi przeciwieństwo drukowanych w 3D metamateriałowych pierścieni opracowanych przez naukowców z Boston University, które redukują hałas.

Wczesny prototyp projektora dźwięku z auto zoomem

Prezentowany podczas konferencji projektor widoczny jest na zdjęciu głównym. W czarnej obudowie znajdują się kamera, głośnik i jedna z dwóch soczewek, drugą soczewkę stanowi biała część na przedzie teleskopu.

Jednym z założeń projektu było ograniczenie kosztów budowy systemu. Dlatego do jego budowy wykorzystano niedrogą kamerę internetową i Arduino, same zaś soczewki zostały wydrukowane w 3D – według Joshuy Kybetta, studenta drugiego roku w Sussex, który w projekcie odpowiedzialny był za śledzenie, wydrukowanie ich kosztowało „zaledwie” 100 funtów.

W przypadku – poniekąd słusznych – wątpliwości dotyczących niewłaściwego wykorzystania technologii, naukowcy zapewniają, że ich projektor wymaga do prawidłowego działania wyrażenia zgody użytkownika. „Wymaganie to ma sprawiać, że nie będzie można użyć go w sposób inwazyjny, ani kierować dźwięku niechętnym temu odbiorcom” – tłumaczy Joshua.

Rozpoznawanie twarzy odbiorcy dźwięku

Jak na razie, system ma ograniczenia, badacze jednak pracują nad ich usunięciem. W planach jest rozszerzenie jego możliwości o śledzenie więcej niż jednego celu i transmitował dźwięki w zakresie pozwalającym na objęcie większości mowy i podstawowych melodii, a docelowo – pełnych utworów muzycznych. Potencjalne możliwości systemu, kiedy ten zostanie udoskonalony, są wręcz nieograniczone – z branżą gier i wirtualnej rzeczywistości, oczywiście, na czele.

Źródło: www.sussex.ac.uk

Memoli, Gianluca & J. Graham, Thomas & T. Kybett, Joshua & Pouryazdan, Arash. (2019). From light to sound: prisms and auto-zoom lenses. 1-2.

Zdjęcia: University of Sussex

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close