Tek bir sürücüyle çalışan hoparlör sesi hedeflenen kişiye odaklıyor

Güney Kore'de bulunan POSTECH Üniversitesi'nden Junsuk Rho ve ekibi, kişiye özel ses iletimi konusunda önemli bir başarıya imza attı. Araştırmacılar, 3D baskılı iki metamaterial kullanarak geliştirdikleri yeni yönlü hoparlör sayesinde, bir ses kaynağını doğrudan tek bir kişiye iletebiliyor. Bu yenilikçi hoparlör sistemi, kulaklık kullanmaya gerek kalmadan konuşma ve müziği yalnızca belirlenen dinleyiciye ulaştırıyor ve çevredeki diğer kişilerin sesi duymasını engelliyor. Prototipin testleri, yaklaşık 0,5 metre mesafede sesin yalnızca hedeflenen koltuğa yönlendirilebildiğini gösterdi. Teknolojinin temelinde, ultrasonik dalgaların hassas şekilde yönlendirilmesi ve işitilebilir sesin yalnızca belirli bir noktada ortaya çıkması bulunuyor. POSTECH ekibi, bu yöntemle hem ses kirliliğini azaltmayı hem de kişiye özel ses deneyimini mümkün kılmayı hedefliyor.

Junsuk Rho: 'Metamateriallerle tasarımda sınırları aştık'

Kişiye özel ses iletimi konusunda uzun süredir devam eden araştırmalar, genellikle karmaşık ve maliyetli sistemlerle sınırlıydı. Geleneksel yönlü hoparlörler, yüzlerce küçük ultrasonik vericiye ve karmaşık zamanlama sistemlerine ihtiyaç duyuyordu. Bu nedenle, böylesi teknolojiler ticari olarak yaygınlaşamıyordu. Junsuk Rho ve POSTECH ekibi ise bu engelleri aşarak, tek bir titreşen sürücüyle çalışan ve içecek altlığı büyüklüğünde olan yeni bir hoparlör geliştirdi. Cihaz, ön tarafında 21 katmanlı bir akustik metasurface ve arka kısmında 18 küçük rezonans yayı içeriyor. Akustik metasurface, ultrasonik dalgaları hassas biçimde yönlendirirken, yaylar istenmeyen ses sızıntılarını engelliyor. Rho, "Metamaterialleri ve ultrasonik cihazı tek bir sistem olarak birlikte tasarlayarak, maliyet, karmaşıklık ve tasarım esnekliği sınırlamalarını aynı anda aştık" sözleriyle projedeki yenilikçi yaklaşımı vurguladı. Bu gelişme, kişiye özel ses teknolojilerinde tasarım esnekliği ve erişilebilirlik açısından önemli bir dönüm noktası olarak değerlendiriliyor.

POSTECH yönlü hoparlörle ses kirliliğine çözüm arıyor

Yeni yönlü hoparlör teknolojisinin en dikkat çekici özelliği, sesi yalnızca hedeflenen kişiye iletebilmesi. Geleneksel hoparlörlerde ses, ortamda bulunan herkes tarafından duyulurken, POSTECH'in geliştirdiği sistemle bu durum tamamen değişiyor. Araştırma ekibi, hoparlörün performansını anekoik bir odada test etti. 0,5 metre mesafede yapılan ölçümlerde, sesin yalnızca doğrudan karşıda oturan kişiye ulaştığı ve yanlardaki mikrofonların sesi neredeyse hiç algılamadığı tespit edildi. Özellikle 2 kilohertz frekansında yapılan testlerde, yaylar takılı olduğunda yan açılarda ses seviyesi belirgin biçimde düştü. Ancak, sistemin yalnızca belirli frekanslarda etkin olduğu ve düşük frekanslarda bazı sızıntıların devam ettiği gözlemlendi. Buna rağmen, teknolojinin ses kirliliğini azaltma potansiyeli büyük ilgi çekiyor. Uzun süreli trafik gürültüsü ve istenmeyen seslerin sağlık üzerindeki olumsuz etkileri düşünüldüğünde, kişiye özel ses iletimi sağlayan bu hoparlörün toplu taşıma, sinema salonları ve ofis ortamları gibi alanlarda önemli bir çözüm sunabileceği belirtiliyor.

Ultrasonik teknolojiyle kişiye özel ses: Teknik detaylar ve testler

POSTECH'in yönlü hoparlöründe kullanılan ultrasonik teknoloji, işitilebilir sesin yalnızca belirli bir noktada oluşmasını sağlıyor. Sistem, 60 ve 62 kilohertz gibi insanlar tarafından duyulamayan yüksek frekanstaki ultrasonik tonları kullanıyor. Bu iki ton havada etkileşime girerek, aralarındaki fark frekansında yeni bir işitilebilir ses yaratıyor. Bu yöntem, ilk kez 1963 yılında tanımlanmış ve daha sonra ses spotu oluşturmak için kullanılmıştı. Fakat önceki tasarımlar, yüzlerce verici gerektirdiği için pratikte yaygınlaşamamıştı. POSTECH ekibi ise 3D baskılı metamaterialler sayesinde bu karmaşıklığı ortadan kaldırdı. 21 katmanlı akustik metasurface, ultrasonik dalgaların yönünü hassas biçimde ayarlayarak, sesin yalnızca hedeflenen noktada duyulmasını sağlıyor. Arka kısımdaki 18 yay ise, istenmeyen frekansların yayılmasını engelleyerek sesin yalnızca belirlenen kişiye ulaşmasını destekliyor. Testlerde, hoparlörden çalınan metro duyurusu yalnızca hedeflenen noktada net biçimde algılandı; yan açılarda ise ses seviyesi ciddi oranda azaldı. Bu sonuçlar, kişiye özel ses iletiminde ultrasonik teknolojinin etkili ve pratik bir çözüm sunduğunu gösteriyor.