Agustus 2020 – Geonoise Indonesia

The team of researchers from the Centre for Metamaterial Research and Innovation at the University of Exeter used devices, known as thermophones, to create a fully controlled array from just a thin metal film attached to some metal wires.

The results, published in Science Advances, could pave the way for a new generation of sound technology, including home cinema systems.

Traditionally, arrays have been used in a host of every day applications, including ultrasound and sound systems. Arrays allow sounds from several sources to be ‘steered’ in a certain direction, to gain greater control and clarity of the sound produced.

Conventional speaker arrays rely on the production of sound through driven movement of some object — such as a speaker cone. The new study, however, pioneers arrays of speakers that produce sound entirely by heat: thermophones.

Although thermophones have been in existence for more than 100 years, they have, until now, had limited real-world application. However, they have a host of advantages from their mechanical counterparts — including no moving parts and the ability to be mass produced from inexpensive, sustainable materials.

Crucially, they can even be made transparent and flexible, which is desirable for the new wave of flexible technologies being produced.

For the study, the researchers found that, when combined into an array, thermophones are able to reproduce the same control over sound fields as traditional arrays.

However, they do much more than this: as they are driven by electrical currents, the sound they produce mirrors the subtle movement of the current carriers as they flow through the device and, as a result, they create a much richer sound field than traditional arrays.

The researchers suggest that the study opens a route to radically simplify array design, showing that with thermophone technology, it is possible to create a fully controlled array from nothing more than a thin metal film attached to some metal wires.

David Tatnell, lead author of the study and a PhD researchers at the EPSRC Centre for Doctoral Training in Metamaterials said: “Using heat to produce sound is a game changer as it allows us to make speaker arrays smaller than ever before. This, as well as the ability to make the speakers flexible and transparent, has a lot of exciting potential applications, such as haptic feedback systems in smartphones and other wearables.

Credit: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200702113652.htm

Bentuk ruang menentukan perpindahan gelombang suara dalam ruang. penempatan material akustik seharusnya ditentukan dari bagaimana pergerakan suara di ruang tersebut untuk memastikan efisiensi material secara optimal.

Ruangan sempit

Menempatkan material absorber pada ceiling tidak akan memperoleh efek akustik yang diinginkan. Absorber harus diletakkan sedekat mungkin dengan sumber usara. Oleh karena inti material absorber harus dilteakkan pada dinding.

Ruangan melingkar

Suara yang bergerak melalui pusat konstruktid akan menyebabkan gema. Material diffuser harus diletakkan pada permukaan lengkung agar suara tersebar secara merata

Ruangan besar dengan plafon yang rendah

Penyebaran suara dalam ruangan besar merupakan tantang terbesar karena suara ucapan dapat didengar dengan jarak yang panjang

Absorber dan diffuser suara harus digunakan dan barrier harus dipasang pada langit-langit. Pengaturan suara dari lantai diperoleh dari furniture dan penggunakan sound barrier

Ruangan besar dengan langit-langit yang tinggi

Lingkungan akustik pada ruangan yang besar terkadang terdapat pada stasiun kereta. Hal ini berkaitan dengan fakta bahawa sulit berkonsentrasi karena tingkat noise yang relative tinggi. Alasan lainnya untuk ini adalah fakta bahwa pembicarakkan dari jarak yang pendengan terhalang oleh suara yang tertutup atau tenggelam karena suara di sekitarnya.

Itulah mengapa pentingnya setiap permukaan dipasang absorber dan diffuser suara secara efektif. Selain itu perabotan dengan barrier juga berperan penting untuk membuat absorber dan diffuser menjadi lebih efektif.

Ruangan kecil dengan dinding parallel

Pada ruangan yang kecil, frekuensi rendah seringnya menjadi cukup dominan. Oleh karena itu suara bicara yang muncul seperti bergumam. Absorber suara dangan frekuensi yang rendah seharusnya dipasang pada plafon

Langit-langit berbentuk kubah

Sound diffuser harus diletakana pada permukaan yang lengkung untuk menyebarkan suara ke segala arah.

Langit-langit miring

Langit-langit yang miring memiliki penyebaran suara dan efek konsentrasi suara. Umumnya, suara terkonsentrasi karena pengaturan suara di area sekitar langit-langit yang miring belum mempertimbangkan secara baik.

Area dinding yang berhadapan dengan plafon yang miring juga harus dipasang absorber suara. Semua permukaan di atas ketinggian normal plafon (2.6 m) termasuk dinding ujur harus dilengkapi dengan peredam suara

Dinding miring

Sama seperti langit-langit yang miring, dinding yang miring juga memiliki penyebaran suara dan efek konsentrasi suara. Efek penyebaran suara dicapai dengan memiringkan dinding secara proporsional ke dinding lainnya dan langit-langit. Umumnya dinding yang miring lebih dari 6⁰ akam memiliki difusi yang yang sangat baik. Difusi paling efektif diperoleh dengan menerapkannya pada beberapa sudut.

Langit-langit material kaca

Ruangan dengan material kaca pada langit-langit, suara terkonsentrasi pada pusat konstruktif yang menyebabkan suara muncul dengan intensitas yang tinggi. Perpindahan suara juga akan kuat sepanjang lengkungan

Kamar yang terhubung

Ruangan yang saling terhubung dan terdapat akses terbuka antara keduanya akan saling mempengaruhi lingkungan suara masing-masing. Ruangan tanpa regulasi akustik dapat berperan sebagai ruang gema yang memperkuat suara, ketika terhubung dengan ruangan yang diatur secara akustik dengan baik.

Kedua ruangan harus memasang peredam suara. Jika jarak antara akses terbuka dinding sebrang pendek (5-6m) maka dinding harus banyak dikover menggunakan peredam suara dan diffuser.

Kamar dengan Mezzainine

Ruangan dengan mezzainine, memungkinkan untuk membuat perbedaan lingkungan suara pada ruang yang sama. Pada ruang yang besar, ruang terbuka, akan terbentuk waktu dengung yang lama. Jarak di atas dan di bawah mezzanine memiliki waktu dengung yang pendek. Tantang yang ditimbulkan pada ruangan jenis ini adalah pantulan suara dan harmonisasi waktu gaung yang berbeda.

Dinding yang berlawanan mezzanine seharusnya dipasang peredam suara dan diffuser. Sebagai tambahan. Peredam suara harus ditempatkan pada sisi bawah dan peganggan tangga mezzanine. Untuk mencegah pebedaan besar pada waktu dengan antara ruang yang besar dan jarak sekita mezzanine, barrier dapat digunakan.