Воксели приспособили к потоковой эквализации звука

В рамках исследования ученые разработали вычислительную методику, которая позволяет моделировать полые кубы произвольных размеров и структуры с входным и выходным отверстиями. Распечатанные на 3D-принтере, воксели могут использоваться самостоятельно или собираться в комплекс по аналогии с конструктором Lego. В зависимости от полостей они преобразуют входящий акустический сигнал, например, обрезая или выделяя отдельные частоты. При этом система вокселей способна по-разному модулировать звук в разных точках воспроизведения.

«Универсальность наших вокселей позволяет использовать их при изготовлении глушителей, слуховых аппаратов, духовых музыкальных инструментов и другого. Мы можем воссоздать таким образом любую форму, даже распечатанного на 3D-принтере игрушечного бегемота, который будет звучать как труба», — сообщил профессор Чанши Чжэн.

По его словам, в процессе работы команда пришла к выводу, что технология также будет полезна для маркировки объектов акустическими идентификаторами. Такая возможность предусмотрена самой конструкцией вокселей. Звуковая маркировка также может сочетаться с другими способами идентификации — QR-кодами и RFID-метками. В отличие от них воксели вместе с тем предполагают интеграцию с объектом маркировки на этапе производства, что упрощает уникализацию объекта — музыкальной композиции или фигурки, защищенных авторских правом.

В настоящее время ученые работают над расширением функциональности акустических вокселей. В частности, планируется адаптировать методику к моделированию фильтров ультразвука. Как пояснил Чжэн, манипуляции с ультразвуком могут быть актуальны в оборонной сфере — для сокрытия источников звуковых волн — и лечь в основу реформирования систем подводной акустической связи.

Воксели (от англ. volumetric pixel, «объемный пиксель») — аналоги двумерных пикселей для трехмерного пространства. От объектов векторной графики воксели отличает отсутствие информации о координатах вершин, которые вычисляются из их позиции в трехмерной матрице. Воксельные модели широко применяются как средство визуализации в медицинской и научной сфере.