Sebuah tim peneliti dari MIT memperkenalkan metode baru dalam mentransmisikan suara terarah menggunakan laser. Di bawah potongan, kami memberi tahu apa yang menjadi dasar teknologi ini.
Foto PxHere / PDLaser suara
Teknologi suara terarah, yang mampu menghasilkan aliran audio yang dapat didengar di area kecil ruang,
telah dikenal sejak 1980-an. Namun, suara dari sistem seperti itu (termasuk yang modern) hampir tidak dapat disebut dengan sasaran sempit: rata-rata, ia meluas ke zona dengan
diameter 50 sentimeter. Ukuran besar area pelapisan membatasi penggunaannya.
Hari ini mereka digunakan untuk membuat "titik audio" di museum - sehingga pengunjung dapat mendengarkan ceramah dengan panduan elektronik dan tidak mengganggu orang lain - tetapi mereka tidak cocok untuk menyiarkan aliran audio ke orang tertentu pada jarak yang jauh.
Masalah ini diselesaikan oleh insinyur dari MIT. Mereka menyarankan menggunakan sinar laser yang tepat untuk mengirimkan suara terarah. Solusi mereka didasarkan pada
efek fotoakustik , ketika uap air di atmosfer menyerap energi cahaya. Proses ini mengarah pada peningkatan tekanan udara lokal dan terjadinya getaran suara. Seseorang dapat merasakan fluktuasi ini tanpa peralatan dpt dipakai tambahan.
Bagaimana cara kerjanya
Sebagai sumber radiasi, insinyur dari MIT menggunakan
laser thulium , yang biasanya digunakan dalam kedokteran dan tata rias. Perangkat ini mampu menghasilkan radiasi dengan panjang gelombang 1900 hingga 2000 nm - rentang inframerah dekat dari spektrum elektromagnetik. Keputusan untuk menggunakan laser thulium adalah karena fakta bahwa uap air di udara paling baik menyerap gelombang dengan panjang tertentu ini. Alasan lain adalah bahwa cahaya dengan panjang gelombang 1900 nm tidak berbahaya bagi retina mata dan kulit manusia.
Para pengembang mengusulkan dua cara untuk mengirimkan suara. Metode pertama melibatkan
modulator acousto-optik - perangkat yang mengubah intensitas cahaya yang ditransmisikan. Ini terdiri dari pelat kaca di mana gelombang ultrasonik bepergian dibuat menggunakan transduser piezoelektrik, mengubah intensitas sinar. Keuntungan dari pendekatan ini adalah kualitas yang agak tinggi dari suara yang ditransmisikan - para peneliti
dapat berhasil mereproduksi rekaman pidato dan bahkan musik.
Dalam metode kedua mentransmisikan informasi audio, cermin yang berputar digunakan sebagai pengganti modulator. Ini memindahkan titik laser di ruang dekat pendengar dengan kecepatan suara, yang mengarah pada
gangguan sinyal akustik dan amplifikasi mereka.
Dalam hal ini, kualitas suara lebih buruk daripada di metode pertama. Namun, suaranya sendiri jauh lebih keras - penulis berhasil mencapai nilai 60 dB pada jarak 2,5 meter (dalam kasus pertama, maksimumnya adalah 30 dB).
Sejauh ini, pengembang belum dapat membuat sistem yang menggabungkan keunggulan - volume dan kualitas suara - dari kedua pendekatan. Tetapi mereka akan terus bekerja ke arah ini. Insinyur berencana untuk mengembangkan metode berdasarkan cermin yang berputar. Keputusan ini disebabkan oleh fakta bahwa pada kasus pertama suara dapat "dibuat lebih keras" hanya dengan laser yang lebih kuat, dan itu sudah berbahaya bagi manusia.
Metode lain untuk mentransmisikan suara terarah
Gagasan menggunakan laser untuk mentransmisikan suara dari jarak jauh bukanlah hal baru. Teknologi serupa diusulkan di Departemen Pertahanan AS. Mereka menggunakan dua perangkat optik: laser femtosecond yang menciptakan bola plasma di udara, dan nanolaser disetel ke kisaran panjang gelombang yang sempit dan menghasilkan getaran suara di bola ini.
Akibatnya, suara tidak menyenangkan terdengar di udara, mirip dengan suara sirene. Perangkat itu rencananya akan digunakan untuk melindungi benda-benda rahasia dari orang asing.
Foto D-Kuru / CC BY-SAGelombang mikro juga digunakan untuk mengirimkan suara terarah. Beberapa tahun yang lalu, sekelompok peneliti dari University of Illinois di Chicago
mempelajari kemungkinan mentransmisikan sinyal audio menggunakan peralatan MRI, menggunakan tulang tengkorak manusia sebagai "pembawa" getaran suara. Para insinyur berhasil menyampaikan klik akustik yang dapat dibedakan dengan jelas, tetapi gagal mereproduksi rekaman audio yang rumit. Gelombang suara tidak cukup kuat untuk ini.
Cara lain untuk memutar audio di ruang kecil adalah USG. Tahun lalu, Noveto memperkenalkan speaker akustik yang memiliki sensor 3D yang melacak posisi kepala pendengar. Dia kemudian menghitung ke arah mana dan pada sudut berapa gelombang ultrasonik perlu dikirim untuk
menciptakan rasa "headphone virtual" di pendengar.
Prospek untuk suara terarah
Saat ini, suara terarah terutama
digunakan dalam pameran atau iklan. Namun, diharapkan bahwa di masa depan itu akan menjadi alat pemasaran yang lebih efektif. Sebagai contoh, mereka berencana untuk menggunakan speaker Noveto bersama dengan sistem pengenalan wajah untuk mengirimkan iklan yang ditargetkan kepada orang yang lewat di jalan.
Dengan metode baru transmisi suara, area lain dari aplikasi mereka akan muncul. Sebagai contoh, solusi insinyur dari MIT
diusulkan untuk digunakan dalam sistem peringatan pribadi orang tentang bahaya, karena laser mampu mentransmisikan suara dari jarak yang sangat jauh.
Bacaan tambahan dari "Hi-Fi World" kami:
Ada banyak kebisingan, akan ada sedikit kebisingan: kebersihan di kota
Cara mengubah komputer menjadi radio