Disney maakt met 3D-printer luidsprekers in elke gewenste vorm (video)

Geplaatst op 20 mei 2014 om 12:50 uur
Disney maakt met 3D-printer luidsprekers in elke gewenste vorm (video)
Disney maakt met 3D-printer luidsprekers in elke gewenste vorm (video)
Disney maakt met 3D-printer luidsprekers in elke gewenste vorm (video)
Het is niet ondenkbaar om een luidspreker te assembleren uit 3D-geprinte onderdelen. Maar researchers bij Disney hebben een manier gevonden om complete luidsprekers in elke gewenste vorm te printen, waarbij de luidsprekerfunctionaliteit in het gehele object, of in een deel daarvan, is geïntegreerd. Stel je voor: een in één stap 3D-geprinte luidspreker in de vorm van Cinderella, waarbij het geluid uit haar hele lichaam komt, of alleen uit haar rok.

Van een bad-eendje tot een abstracte spiraal - de kleine geprinte luidsprekers van het Disney-team leveren geluid tot ongeveer 60 decibel. Volgens de onderzoekers kunnen de luidsprekers hoogfrequente geluiden natuurgetrouw weergeven, zoals van strijkinstrumenten, mensen, vogels, andere dieren en computerbliepjes. Ze zijn minder effectief met lagere frequenties.

 

Elektrostatisch

De goedkoop te produceren speakers zijn gebaseerd op elektrostatische-luidsprekertechnologie en hebben gen bewegende delen. Elke luidspreker bevat een elektrodeplaat en een dun geleidend membraan, van elkaar gescheiden door een luchtlaagje. Als een audiosignaal met hoge spanning wordt aangelegd op de elektrode vervormt het membraan en daardoor wordt het geluid weergegeven. Bij de prototypes is nog een beetje handwerk vereist (de geleidende oppervlakken worden bijvoorbeeld gemaakt door het opspuiten van een geleidende verf op nikkelbasis), omdat er (nog) geen 3D-printers zijn die ook kunnen werken met geleidende inkten. "Over vijf tot tien jaar zijn er printers die het hele ding kunnen printen", verwacht Yoshio Ishiguro, postdoc-onderzoeker bij Disney Research.

 

De luidsprekers kunnen veilig worden opgepakt; het geaarde membraan schermt de elektrode met de hoge audiospanning af. De geluidskwaliteit wordt ook niet beïnvloed door oppakken.

 

Mal

Het spiraalprototype bevat een 3D-geprint membraan dat aan de luidspreker-body is bevestigd met een siliconenmateriaal, waardoor het signaal kan afgeven vanaf het vlakke oppervlak. Om een eend te maken die geluid kan weergeven vanaf de hele body ontwikkelde het team een nieuwe fabricagemethode met een negatieve mal, waarin het passende membraan wordt vervaardigd. Het sterke, dunne membraan dat zo is gemaakt komt qua vorm overeen met de eend en past over het hele object. Het hele oppervlak wordt zo luidspreker.

Al deze extra manuele productiestappen kunnen worden geëlimineerd als er multi-materiaal 3D-printers komen waarmee elektrodes en elektrische circuits kunnen worden geprint.

 

Ultrageluid

Omdat de 3D-geprinte luidsprekers ook onhoorbaar ultrageluid kunnen produceren, is het mogelijk ze daarmee te identificeren en te volgen. Dat biedt kansen voor nieuwe interactieve toepassingen, bijvoorbeeld voor het vertellen van verhalen. Als iemand bijvoorbeeld het 3D-geprinte bad-eendje dicht bij de microfoon van een computer brengt, waarop verhalen zijn opgeslagen, kan de software het ultrageluidsignaal detecteren, een door het eendje afgegeven identificatiecode ontcijferen en de bijbehorende cartoons op het computerscherm tonen.

 

Het Disney-team wil de 3D-geprinte luidsprekers zo simpel maken, dat ze als additioneel element deel uitmaken van CAD programma's, zodat ontwerpers ze makkelijk kunnen opnemen in toestellen en objecten. Ook willen ze technieken onderzoeken voor het printen van zeer grote speakers en luidspreker-arrays.

De techniek is ontwikkeld door Ishiguro en voormalig Disney Research Pittsburgh wetenschapper Ivan Poupyrev en werd onlangs gepresenteerd op de Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI) in Toronto, Canada.

 

 
© Engineersonline.nl