Ringkas: Speaker ultrasound MiPAL dari peneliti Pohang University of Science and Technology mengarahkan musik atau percakapan ke satu pendengar tanpa terlalu mengganggu orang di dekatnya.
Headphone nyaman digunakan, tetapi pemakaian sepanjang hari kerja dapat menimbulkan masalah: headphone over-ear bisa terasa panas dan berkeringat setelah beberapa jam, sementara earbud dapat mengganggu telinga. Beralih ke speaker biasa juga berarti orang di sekitar ikut mendengar audio tersebut. Untuk itu, peneliti dari Pohang University of Science and Technology mengembangkan speaker ultrasound MiPAL yang dapat mengirimkan suara dalam arah yang sangat terfokus kepada satu orang.
Cara kerja speaker ultrasound MiPAL
Speaker biasa menyebarkan suara ke banyak arah. MiPAL bekerja sebagai parametric array loudspeaker (PAL), yakni speaker yang memakai ultrasound untuk mengirim konten yang dapat didengar dalam berkas suara jauh lebih sempit.
Di pusat sistem ini terdapat satu transduser piezoelektrik yang menghasilkan gelombang ultrasonik. Saat gelombang tersebut bergerak melalui udara, gelombang itu saling berinteraksi melalui proses bernama akustik nonlinier dan menghasilkan frekuensi yang benar-benar dapat didengar manusia.
Para peneliti menggunakan dua jenis metamaterial untuk menjaga fokus suara tersebut. Metasurface akustik di bagian depan bekerja menyerupai lensa dengan meluruskan gelombang keluar menjadi berkas sempit. Sementara itu, meta-unit elastis di bagian belakang mengurangi getaran tak diinginkan yang dapat membuat suara bocor ke samping.
Speaker terarah konvensional dapat memerlukan puluhan hingga ratusan pemancar ultrasonik. Namun, sistem MiPAL menghasilkan efek tersebut hanya dengan satu transduser, sehingga perangkat kerasnya jauh lebih sederhana.
Pengujian MiPAL untuk audio terarah
Peneliti menguji MiPAL dengan percakapan dan musik pada rentang frekuensi 500 Hz hingga 10 kHz. Mereka juga membuat ulang pengaturan tempat duduk pesawat, ketika seorang penumpang secara teoritis dapat mendengarkan musik atau pengumuman tanpa orang di kursi sebelah mendengar banyak suara tersebut.
Pesawat dan kereta menjadi penggunaan yang jelas untuk teknologi ini. Di meja kerja, speaker dapat memutar audio langsung ke satu orang tanpa memaksa semua orang lain di ruangan untuk ikut mendengarkan. Museum dan pameran juga dapat memakainya untuk menyampaikan audio hanya kepada pengunjung yang berdiri di depan display tertentu.
Perbedaan MiPAL dengan speaker terarah lain
Audio terarah bukan sepenuhnya teknologi baru. Noveto N1 sebelumnya menggunakan ultrasound dan pelacakan kepala untuk menciptakan kantong-kantong kecil suara di sekitar telinga pendengar. MiPAL memakai pendekatan berbeda dengan menjalankan fungsi tersebut menggunakan satu transduser ultrasonik dan konfigurasi perangkat keras yang jauh lebih sederhana.
Keterbatasan prototipe MiPAL
Meski demikian, ada batasan penting. Peneliti menyatakan prototipe saat ini belum dapat mencapai tingkat volume speaker konvensional, sehingga masih jauh dari siap untuk menggantikan headphone.
MiPAL menunjukkan cara lain untuk menghadirkan audio pribadi tanpa headphone, tetapi teknologinya masih berupa eksperimen dan belum mampu menghasilkan tingkat suara seperti speaker biasa.
Poin penting
- Speaker ultrasound MiPAL
- Satu transduser piezoelektrik
- Rentang uji 500 Hz–10 kHz
- Simulasi kursi pesawat
- Volume belum setara speaker konvensional
