Man mano che i dispositivi elettronici diminuiscono di dimensioni, le loro parti componenti, come altoparlanti, bisogna anche rimpicciolirsi.

In Lettere espresse JASA , pubblicato dalla Acoustical Society of America, i ricercatori della Northwestern Polytechnical University in Cina e dell'Università del Quebec hanno sviluppato tre progetti per sistemi di altoparlanti compatti che controllano la direzione del suono in modo più efficiente rispetto ai modelli precedenti.

I singoli altoparlanti irradiano onde sonore in ogni direzione. Però, per un efficace sistema di altoparlanti, il suono deve essere focalizzato in una direzione, proprio come il raggio di luce di una torcia in una stanza buia. Il fattore di direttività misura quanto suono viene rilasciato nella direzione desiderata rispetto ad altre direzioni sprecate.

"Vogliamo che il raggio abbia un fattore di direttività il più alto possibile, " ha detto l'autore Jingdong Chen. "O in altre parole, vogliamo che il raggio sia sufficientemente acuto da poter dirigere l'energia solo verso determinate direzioni."

Per ogni singolo relatore, gli scienziati sono stati in grado di manipolare i tempi e la forza delle onde sonore in uscita. Hanno combinato più altoparlanti insieme in un array e hanno usato l'interferenza costruttiva e distruttiva delle onde sonore a loro vantaggio.

Le onde sonore si annullavano a vicenda nelle direzioni indesiderate, mentre trasporta l'energia sonora in modo efficiente nella direzione desiderata. Ciò ha aumentato il fattore di direttività nei progetti dei sistemi di altoparlanti.

Il team ha trovato più altoparlanti combinati nell'array, più alto è il fattore di direttività.

"Questo è qualcosa che vogliamo avere, ma certo, dobbiamo pagare un prezzo, " ha detto Chen. "Dobbiamo aumentare le dimensioni dell'array utilizzando più altoparlanti".

Gli array di altoparlanti devono anche funzionare ugualmente bene a tutte le frequenze per prevenire la distorsione del suono.

Nei loro tre progetti di sistema, gli autori hanno ottimizzato diversi aspetti dei relatori. Il primo raggiunge molto bene la direzione desiderata delle onde sonore ma con una bassa efficienza. Il secondo massimizza l'efficienza, ma l'array non funziona in modo uniforme su tutte le frequenze, portando alla distorsione del suono. Il progetto finale è efficiente e coerente ma può avere un fattore di direttività inferiore rispetto agli altri due.

Quando viene utilizzato nelle tecnologie e nella ricerca future, questi design consentiranno all'utente di scegliere quali fattori sono più importanti nel proprio sistema di altoparlanti:dimensioni, efficienza, direttività, e assenza di distorsione.