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南极熊获悉，2022年3月，University of Strathclyde 获得约500,000英镑的资金，利用增材制造技术开发小型声学装置。
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）与University of Glasgow（格拉斯哥大学）合作的RESINators–微型声学谐振器系统项目正在探索通过3D打印（而非电子系统）制造由超材料制成的声学谐振器。来自斯特拉斯克莱德大学的项目负责人Joe Jackson博士说：“我们的目标是开发用于个人音频的高端系统，构成声学系统的科学，用于可穿戴设备的下一代技术，”
声学3D打印
已有应用：研究人员已利用增材制造技术增强声音或隔音。2021年，Fraunhofer UMICSHT和Fraunhofer IBP 3D打印了基于真菌的隔音设备，性能优于传统产品。3D打印在声学领域还有很多应用，例如利用3D打印制造非晶态金属，改善吉他的声学效果，并实现复杂的水下声纳应用。TU Delft（代尔夫特理工大学）和Materialise此前曾合作开发3D打印吸音板，改善了音乐厅和运动场内的声学效果。
△TU Delft团队中的一员拿着3D打印的吸音板。照片来自代尔夫特理工大学。
声学设备小型化
这个为期三年的项目由英国研究与创新部的工程与物理科学研究委员会部门资助，专注于创造具有特殊声学性能的超材料，这些超材料可以形成具有微尺度特征的新声学系统。该项目的核心是通过使用3D打印操纵声音创建声音优化的超材料，从简单、易于构建的系统（而不是依赖电子设备）实现声学功能。由于与语音和可听噪声相关的声音波长较长，小型化声学设备（如个人可穿戴音频设备和医疗设备（如听诊器））制造困难且成本高昂。
Jackson说：“关于外部助听器和人工耳蜗（一种电刺激耳蜗神经获得听力的电子设备）的大部分研究与电子学有关，例如信号分析和数字信号处理，这很昂贵并且需要高的电池寿命，而且设备越先进，它们就越不实用，例如，用户每隔几个小时就需要给助听器充电。”RESINators项目正在寻求解决这一问题的方法，研究人员正研究声音如何与由超材料形成的声学谐振器一起工作。超材料是一类材料，其声学特性来自其构建方式。
该项目中利用的超材料可以通过增材制造的方式进行构建，产生传统材料无法获得的声学特性，并且具备极其有效的噪声抑制能力。研究人员正在利用3D打印来构建这些具有微尺度特征的复杂几何物体，这些特征可以构成助听器等设备的基础。
Jackson说：“将人们可以佩戴的东西微型化，并在很小的范围内仍能在音频频率下工作，这是一个挑战，所以我们正在寻求开发新的声学系统，构建微尺度的特征。”格拉斯哥大学的Andrew Feeney博士为RESINator项目提供先进的材料专业知识。他说：“我们材料科学和制造能力的进步为声学设备带来了新的机遇，我们现在能够以比以往更小的规模进行制造，但更重要的是，我们还可以使用我们先进的表征设施检测这些谐振器的运动，包括激光等非接触式仪器。我很高兴能参与这个项目，能够将我们在先进材料和设备的开发方面的经验与Jackson博士的研究相结合。”
3D打印不断深入声学领域，下面跟随南极熊一起回顾3D打印在声学领域的发展吧！
●2021年底，欧洲声学巨头Sonion公司购置了摩方精密microArch S240 3D打印机系统，通过设备的使用，不仅从根本上降低了产品开发的成本、缩短了时间周期，更是实现了新产品的小型化和功能化跨越式进步。
△microArchS240设备安装现场
●2021年12月11至12日，黑格科技首次亮相中国音频技术大会暨声学楼十六周年年会，也是现场唯一的3D打印智能制造公司。黑格参会人员以“智能耳戴设备全链条数字化解决方案”，与众多嘉宾探讨了3D打印技术在声学行业的应用。他们指出，3D打印技术不仅能为耳机带来传统开模工艺做不到的独特外观，人体工学的设计也能通过3D打印得到最大程度的发挥，做出在声学、美学、舒适度上均超越传统耳机的产品。
△黑格科技研究的3D打印智能耳戴设备
●2020年末，伦敦大学学院(UCL)的研究人员3D打印出了抗菌助听器，这种助听器可以防止长期使用耳机导致的耳部感染。通过数字光处理(DLP)方法制造的助听器，装载了两种抗生素：环丙沙星和氟西诺龙，并由ENG硬树脂和柔性树脂两种聚合物树脂制造。这项研究展示了光固化3D打印技术在制造具有抗菌性能的医疗设备方面的潜力。
△研究人员成功证明了在3D打印的助听器中装载两种药物的可能性
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