Khi nói đến việc tạo ra các thiết bị âm thanh tốt hơn như máy trợ thính, các nhà nghiên cứu xử lý tín hiệu âm thanh cần các công cụ để có thể giúp họ hiểu rõ hơn về cách đầu và tai của chúng ta tiếp nhận và xử lý âm thanh.

Mặc dù có nhiều thiết bị có thể trợ giúp, được gọi là thiết bị mô phỏng đầu âm thanh nhưng chúng thường có chi phí rất cao nên hiếm khi phòng thí nghiệm có nhiều thiết bị cùng một lúc. Bên cạnh đó, các thiết bi mô phỏng âm thanh hiện nay không giúp các nhà khoa học hiểu cách âm thanh được xử lý trong môi trường có nhiều người nói cùng một lúc, chẳng hạn như tại một bữa tiệc hoặc sự kiện thể thao. Các thí nghiệm với đối tượng là con người trong những căn phòng ồn ào đã được tiến hành nhưng xảy ra nhiều vấn đề riêng đi kèm.

In 3D mang đến mức độ mới về khả năng chi trả cho các thiết bị mô phỏng đầu âm thanh. 

Austin Lu, một sinh viên thuộc nhóm nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm nghe tăng cường tại Đại học Illinois Urbana-Champaign, cho biết: “Việc mô phỏng các tình huống thực tế để nâng cao cuộc trò chuyện thường đòi hỏi hàng giờ ghi âm với đối tượng là con người. Toàn bộ quá trình có thể gây mệt mỏi cho các đối tượng và cực kỳ khó để đối tượng giữ yên hoàn toàn giữa và trong khi ghi, điều này ảnh hưởng đến áp suất âm thanh đo được”.

Để giải quyết cả hai vấn đề, nhóm đã tạo ra thiết bị mô phỏng đầu âm thanh thông qua in 3D. Sau đó, họ đặt những cái đầu này lên khớp xoay để mô phỏng cổ người. Tất cả người đứng đầu đều có loa trong miệng để bắt chước giọng nói và đôi tai có độ chi tiết cao được trang bị micrô.

Bằng cách làm cho những cái đầu “nói”, “nghe”, xoay và gật đầu, đồng thời chạy kết quả thông qua một loạt thuật toán, các nhà nghiên cứu hy vọng họ có thể thu thập lượng lớn dữ liệu âm thanh một cách nhanh chóng và không tốn kém. Dữ liệu đó sẽ dẫn đến các thuật toán tốt hơn, từ đó dẫn đến các thiết bị âm thanh tốt hơn.

Hà My