據悉，斯特拉斯克萊德大學正在進行的一個(ge) 新項目已獲得近 500,000 英鎊，用於(yu) 通過增材製造開發小型聲學係統。該大學與(yu) 格拉斯哥大學合作實施的 RESINators - 微型聲學諧振器係統項目正在探索通過3D打印而不是依賴電子係統來創建由超材料形成的聲學諧振器的方法。

“我們(men) 的目標是最終開發用於(yu) 個(ge) 人音頻的尖端係統，這可能構成聲學係統音頻科學，用於(yu) 可穿戴消費項目的下一代技術，”來自斯特拉斯克萊德大學電子電氣工程的項目負責人 Joe Jackson 博士說。

△代爾夫特理工大學團隊中的一員拿著他們(men) 的3D打印原型麵板之一

過去，增材製造已被用於(yu) 開發物體(ti) 的聲音增強和防偽(wei) 特性。去年，Fraunhofer UMICSHT 和 Fraunhofer IBP 3D 打印了基於(yu) 真菌的隔音設備，可用於(yu) 製造新的可持續聲學原型係列，其性能優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統產(chan) 品。

在其他地方，3D 打印已被用於(yu) 製造無定形，以改善吉他的聲學效果，並實現複雜的水下聲納應用。關(guan) 於(yu) 增材製造在隔音方麵的應用，代爾夫特理工大學和materialise此前曾合作開發 3D 打印吸音吸音板，可以改善音樂(le) 廳和運動場內(nei) 的聲學效果。

聲學係統小型化

這個(ge) 為(wei) 期三年的項目由英國研究與(yu) 創新的工程與(yu) 物理科學研究委員會(hui) 部門資助，將專(zhuan) 注於(yu) 創造具有卓越聲學性能的超材料，這些超材料可以形成具有微尺度特征的新聲學係統。該項目的關(guan) 鍵是通過使用3D打印操縱聲音以創建聲音優(you) 化的超材料，從(cong) 簡單、易於(yu) 構建的係統（而不是依賴電子設備）實現聲學功能。過去，由於(yu) 與(yu) 語音和可聽噪聲相關(guan) 的聲音波長較長，小型化聲學係統（如可穿戴個(ge) 人音頻和醫療設備（如聽力））已被證明具有挑戰性且成本高昂。

“對外部助聽器和人工耳蝸的聲音檢測部分的大部分研究 - 一種電刺激耳蝸神經進行聽覺的電子設備 - 與(yu) 電子設備有關(guan) ，例如信號分析和數字信號處理，”傑克遜說. “但這很昂貴並且需要電池壽命，而且設備越先進，它們(men) 就越不切實際，例如，用戶每隔幾個(ge) 小時就需要為(wei) 助聽器充電。”RESINators 項目試圖通過研究聲音如何與(yu) 由超材料形成的聲學諧振器一起工作來解決(jue) 這一挑戰，超材料是一類材料，其聲學特性來自其構建方式，而不是其構建方式。

該項目中利用的超材料可以以這樣的方式構建，以產(chan) 生傳(chuan) 統材料無法獲得的聲學特性，並且可以提供極其有效的噪聲抑製。研究人員正在利用 3D 打印來構建這些具有微尺度特征的複雜幾何物體(ti) ，這些特征可以構成助聽器等設備的基礎。“將可以在很小的範圍內(nei) 佩戴但仍可在音頻下工作的東(dong) 西小型化是一項挑戰，因此我們(men) 正在尋求開發具有微型特征的新聲學係統，”傑克遜繼續說道。

“他們(men) 將在音頻頻率下運行，共同推動3D打印和聲學係統設計的進步，以創造出具有卓越聲學性能的材料，同時仍然是輕量級和小規模的。”格拉斯哥大學的 Andrew Feeney 博士正在為(wei) RESINator 項目提供先進的材料專(zhuan) 業(ye) 知識。

“我們(men) 材料科學和製造能力的進步為(wei) 聲學設備帶來了新的機遇，”他說。“我們(men) 現在能夠以比以往更小的規模進行製造，但更重要的是，我們(men) 還可以使用我們(men) 先進的表征設施檢測這些諧振器的運動，其中包括激光等非接觸式儀(yi) 器。“我很高興(xing) 成為(wei) 這個(ge) 項目的一部分，我們(men) 在先進材料和設備的開發和表征方麵的長期經驗與(yu) DR.傑克遜的研究。”