Spatio-Temporal Modulation/時空間変調

SDKでは, 音場を周期的に切り替えるための機能 (Spatio-Temporal Modulation, STM) が用意されている. SDKには単一焦点音場から8焦点音場までをサポートするFociSTMと, 任意のGainをサポートするGainSTMが用意されており, これらを送信すると音場が周期的に切り替わる.

FociSTMとGainSTMはAUTD3ハードウェア上のタイマを使用するので時間精度が高いが, 制約も多い.

FociSTM/GainSTMの共通API

サンプリング設定の取得

sampling_configでサンプリング設定を取得できる.

use autd3::prelude::*;
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let stm = FociSTM {
    foci: vec![Point3::origin(), Point3::origin()],
    config: 1.0 * Hz,
};
dbg!(stm.sampling_config()?.freq()?); // -> 2Hz
Ok(())
}
#include<iostream>
#include<autd3.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
FociSTM stm(
    std::vector{
        Point3::origin(),
        Point3::origin(),
    },
    1.0f * Hz);
std::cout << stm.sampling_config().freq() << std::endl;  // -> 2Hz
                                                         return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Utils;
using static AUTD3Sharp.Units;
var stm = new FociSTM(foci: [Point3.Origin, Point3.Origin], config: 1.0f * Hz);
Console.WriteLine(stm.SamplingConfig().Freq()); // -> 2 Hz

import numpy as np
from pyautd3 import FociSTM, Hz
stm = FociSTM(
    foci=[np.array([0.0, 0.0, 0.0]), np.array([0.0, 0.0, 0.0])],
    config=1.0 * Hz,
)
print(stm.sampling_config().freq())  # -> 2Hz

LoopBehavior

FociSTM/GainSTMでは, ループの挙動を制御できる. デフォルトは無限ループである.

詳細はSegment/LoopBehaviorを参照.

ユーティリティ

Rust版のみ直線と円の軌跡を生成するユーティリティが用意されている.

use autd3::prelude::*;
fn main() {
let start = Point3::origin();
let end = Point3::origin();
let center = Point3::origin();
let radius = 30.0 * mm;
let num_points = 50;
let n = Vector3::z_axis();
let intensity = EmitIntensity::MAX;
let _ = 
FociSTM {
    foci: Line {
        start,
        end,
        num_points,
        intensity,
    },
    config: 1.0 * Hz,
};

let _ = 
FociSTM {
    foci: Circle {
        center,
        radius,
        num_points,
        n, // normal vector to the plane where the circle is drawn
        intensity,
    },
    config: 1.0 * Hz,
};
}