(عکس) ساخت سرهای شبیه‌سازی شده به کمک چاپ سه‌بعدی

وقتی نوبت به ساخت ابزارهای کیفیت شنوایی مانند سمعک می‌رسد، محققان پردازش سیگنال صوتی به ابزارهایی نیاز دارند که به آنها کمک کند تا درک بهتری از نحوه دریافت و پردازش صدا توسط سر و گوش‌های ما داشته باشند.

دستگاه‌های شبیه‌ساز سر آکوستیک برای این منظور وجود دارند، اما معمولا گران‌قیمت هستند. بنابراین به ندرت پیش می‌آید که آزمایشگاهی بیش از یک دستگاه داشته باشد. این برای جمع‌آوری برخی داده‌ها مفید است، اما دانشمندان نمی‌توانند بفهمند در محیط‌های پر سر و صدا مانند رویدادهای ورزشی و مهمانی‌های شلوغ که افراد هم‌زمان صحبت می‌کنند، صدا چگونه پردازش می‌شود. آزمایش‌هایی با سوژه‌های انسانی در اتاق‌های پر سر و صدا انجام شده، اما این روش هم مشکلات خاص خود را دارد.

آستین لو، یکی از دانشجویان تیم تحقیقاتی دانشگاه ایلینویز می‌گوید: «شبیه‌سازی سناریوهای واقعی برای تقویت مکالمه اغلب نیازمند ساعت‌ها ضبط با سوژه‌های انسانی است. کل فرآیند می‌تواند برای سوژه‌ها خسته‌کننده باش  و ثابت ماندن یک سوژه در بین و در حین ضبط، بسیار سخت است که بر داده‌های صوتی اندازه‌گیری شده تاثیر می‌گذارد.»

برای حل هر دو مشکل، تیم دریافت که چگونه یک سری شبیه‌ساز سر آکوستیک از طریق چاپ سه‌بعدی ایجاد کند. محققان این سرها را روی چرخ‌های گردان قرار دادند تا حرکت گردن انسان را تقلید کنند. همه سرها دارای بلندگوهایی در دهان خود هستند تا گفتار را تقلید کنند و گوش‌هایی با جزئیات بسیار مجهز به میکروفون دارند.

پرینت سه‌بعدی امکان بازآفرینی‌های بسیار دقیق را فراهم می کند. محققان امیدوارند که با گفتن، گوش دادن، چرخاندن و تکان دادن سرها، و با اجرای نتایج از طریق یک سری الگوریتم، بتوانند حجم زیادی از داده‌های صوتی را به سرعت و با هزینه کم جمع‌آوری کنند. این داده‌ها باید به الگوریتم‌های بهتری منجر شود که به نوبه خود منجر به ساخت دستگاه‌های صوتی بهتر می‌شود.