Ученые из Массачусетского технологического института разработали простую технологию производства звуковых динамиков. Они могут выпускаться в рулонах и по толщине будут не больше обычных бумажных обоев.
Разработчики заменили динамик с одним большим диффузором на сплошное поле из тысяч диффузоров (динамиков) микронного размера. Высота каждого диффузора (купола) — 15 микрон. Это примерно в шесть раз тоньше человеческого волоса. Во время звучания ход диффузоров не превышает половины микрона. Но все вместе микродинамики создают звук значительной громкости, чтобы их можно было использовать в качестве обычных звуковых колонок.
В ходе эксперимента тонкопленочный динамик закрепили на стене в 30 см от микрофона. При подаче питания 25 В с частотой 1 кГц динамик создал звуковое давление 66 дБ — это громкость обычного разговора. На частоте 10 кГц звуковое давление выросло до 86 дБ — то есть, до уровня шума на загруженной транспортом улице. Потребление тонкопленочного динамика при этом было на уровне 100 мВт на квадратный метр его площади. Обычная звуковая колонка для создания такого звукового давления в аналогичных условиях потребовала бы более 1 Вт.
Производятся тонкопленочные динамики следующим образом: к перфорированному пластику подкладывается пьезоэлектрическая пленка толщиной 8 мкм. Вверху создается вакуум, а нижняя часть разогревается до 80°C. Пленка вздувается в отверстиях — и купол диффузора готов. Точнее, диффузоры образуются на всей площади, где есть перфорация. Низ пленки ламинируется — чтобы избежать повреждений диффузоров и снизить искажения звука. Пьезоэлектрик после подачи сигнала начинает вибрировать с его частотой и создает звуковое давление перед своим фронтом — генерирует звук. Таким образом в источник звука можно превратить практически любую поверхность.
