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ストラスクライド大学、3Dプリンティングで次世代音響システムを開発

March, 15, 2022, Glasgow--ストラスクライド大学(University of Strathclyde)をリーダーとする研究チームによって、音響システムを微小化する革新的技術が開発される。

3Dプリンティング、音響メタマテリアル形式の新しい科学の出現で音の制御と操作に大きな可能性がでてきている。しかし、スピーチや可聴ノイズに関連する音の長波長のために、それらを補聴器などオーディオ、医療デバイスとしてウエアラブルにするための微小化は困難で、高価である。

音響機能
RESINators- Miniature Acoustic Resonator Systems(微小音響共振器システム)プロジェクトは、電子ソリューションによらない、簡素で作りやすいシステムから音響機能を達成するために50万ポンドの助成を受けている。

同プロジェクトは、メタマテリアルで形成される音響共振器で音がどのように機能するかを研究する。メタマテリアルは、その中で音響特性が、構築されたものではなく、構築される仕方によってもたらされる種類の材料である。 –

その材料は、従来の材料では不可能な、効果的材料特性を創るように構築できる、また非常に効率的なノイズ抑制となるように利用できる。

プロジェクトリーダー、ストラスクライド大学電子・電気工学、Dr Joe Jacksonによると、製造法の進歩で、3Dプリンティング法を使いマイクロスケールの特徴を備えた複雑な形状の物体を造ることができる。

「われわれの目標は、最終的に、個人オーディオ向けの最先端のシステムを開発することである。これは、ウエアラブルコンシューマ製品の次世代技術の音響システムオーディオ科学を構成するするものである」(Jackson)。

「外部補聴器や人工内耳の音検出部研究の大半が電子デバイスであり、聴覚のために蝸牛神経を電子的に刺激している、これは信号分析、デジタル信号処理など、エレクトロニクスに関連している。

 しかし、それは高価であり、バッテリ寿命を必要とし、デバイスが進歩すればするほど、非実用的になる。例えば、ユーザーは、数時間おきに補聴器を充電しなければならないからである。

「小さいサイズで装着でき、なお可聴周波数で機能するものを微小化するのは難しい。だから、われわれは、マイクロスケールの特徴を備えた新しい音響システムの開発を探求している」

「それらは、音響周波数で動作する。並外れた音響性能、軽量で小サイズの材料を実現するために3Dプリンティングと音響システム設計を統合する。

材料の専門知見
プロジェクトは、グラスゴー大学との協働である。先進的材料知見を提供するDr Andrew Feeneyは、「われわれの材料科学と製造能力の進歩が、音響デバイスに新しい機会を提供している。現在、われわれは、かつてないほど小さなスケールで製造することができるが、重要なことは、レーザのような非接触測定器を含む、われわれの先進的特性評価施設で、これらの共振器の動作も検出できることである」とコメントしている。
(詳細は、https://www.strath.ac.uk)