Proyektor suara dengan "lensa akustik" - kami memahami cara kerja teknologi

Kami membahas perangkat untuk mentransmisikan suara terarah. Ini menggunakan "lensa akustik" khusus, dan prinsip operasinya menyerupai sistem optik kamera.



Tentang berbagai metamaterial akustik


Dengan berbagai metamaterial , sifat akustik yang bergantung pada struktur internal, insinyur dan ilmuwan telah bekerja sejak lama. Sebagai contoh, pada tahun 2015, fisikawan berhasil mencetak "dioda akustik" pada printer 3D - itu adalah saluran silinder yang memungkinkan udara masuk, tetapi benar-benar memantulkan suara yang datang hanya dari satu arah.

Juga tahun ini, insinyur Amerika mengembangkan cincin khusus yang memblokir hingga 94% kebisingan. Prinsip operasinya didasarkan pada resonansi Fano , ketika energi dari dua gelombang yang mengganggu didistribusikan secara asimetris. Kami berbicara lebih banyak tentang perangkat ini di salah satu pos kami.

Pada awal Agustus, diketahui tentang perkembangan audio lainnya. Insinyur dari University of Sussex menyajikan perangkat prototipe yang, dengan bantuan dua metamaterial ("lensa akustik") dan kamera video, memungkinkan Anda untuk memfokuskan suara pada orang tertentu. Perangkat itu disebut "proyektor suara."

Bagaimana cara kerjanya


Ada dua "lensa akustik" di depan sumber suara (speaker audio). Lensa ini adalah pelat plastik cetak 3D dengan sejumlah besar lubang. Bagaimana "lensa" ini terlihat dapat dilihat di whitepaper dari pengembang di halaman pertama (Anda perlu membuka teks lengkap dokumen).

Setiap lubang "lensa audio" memiliki bentuk yang unik - misalnya, penyimpangan pada dinding bagian dalam. Ketika suara melewati lubang-lubang ini, ia mengubah fase-nya. Karena jarak antara dua "lensa akustik" dapat bervariasi dengan bantuan motor listrik, menjadi mungkin untuk mengarahkan suara ke satu titik. Prosesnya menyerupai fokus optik kamera.

Pemfokusan dilakukan secara otomatis. Untuk ini, kamera video (biaya sekitar $ 12) dan algoritma perangkat lunak khusus digunakan. Itu mengingat wajah orang itu di video dan melacak gerakannya di bingkai. Selanjutnya, sistem menghitung jarak relatif dan sesuai dengan itu mengubah panjang fokus proyektor.

Di mana mereka akan menggunakan


Pengembang mencatat bahwa di masa depan, sistem dapat menggantikan headphone - perangkat akan menyiarkan suara dari jarak jauh langsung ke telinga pengguna. Area potensial penerapan lainnya adalah museum dan pameran. Pengunjung akan dapat mendengarkan ceramah dengan panduan elektronik dan tidak mengganggu orang lain. Tentu saja, orang tidak bisa tidak memperhatikan ruang iklan - akan mungkin untuk mengkomunikasikan kondisi promosi pribadi kepada pengunjung ke toko.

Namun para insinyur belum menyelesaikan sejumlah masalah - sejauh ini proyektor audio hanya dapat bekerja dalam rentang frekuensi terbatas. Secara khusus, ia hanya memainkan nada dari G (garam) ke D (pe) pada oktaf ketiga dan ketujuh.

Warga Hacker News juga melihat potensi masalah hukum. Secara khusus, perlu mengatur siapa dan dalam kondisi apa akan dapat menerima pesan iklan yang dipersonalisasi. Kalau tidak, kekacauan akan dimulai di tempat pusat perbelanjaan. Seperti yang dikatakan oleh pengembang "proyektor audio", masalah ini sebagian akan membantu menyelesaikan sistem pengenalan wajah. Ini akan menentukan apakah seseorang telah memberikan persetujuannya untuk menerima iklan seperti itu atau tidak.

Bagaimanapun, tidak ada pembicaraan tentang implementasi praktis dari teknologi "di lapangan".

Metode lain untuk mentransmisikan suara terarah


Pada awal tahun, insinyur dari MIT mengembangkan teknologi untuk mentransmisikan suara terarah menggunakan laser dengan panjang gelombang 1900 nm. Ini tidak berbahaya bagi retina manusia. Suara ditransmisikan menggunakan efek fotoakustik , ketika uap air di atmosfer menyerap energi cahaya. Akibatnya, peningkatan tekanan lokal terjadi pada titik di ruang angkasa. Seseorang dapat merasakan fluktuasi di udara dengan "telinga telanjang".

Pengembangan teknologi serupa melibatkan spesialis dari Departemen Pertahanan AS. Menggunakan laser femtosecond, mereka menciptakan bola plasma di udara dan menyebabkan getaran suara di dalamnya dengan bantuan nanolaser lain. Benar, dengan cara ini hanya mungkin untuk menghasilkan suara gemuruh dan tidak menyenangkan, mirip dengan sirene yang melolong.

Sejauh ini, teknologi ini belum melampaui batas laboratorium, tetapi analognya mulai "menembus" ke perangkat pengguna. Tahun lalu, Noveto sudah memperkenalkan speaker audio yang menciptakan "headphone virtual" pada kepala seseorang menggunakan gelombang ultrasonik. Oleh karena itu, penyebaran besar-besaran teknologi suara terarah hanya masalah waktu.



Apa yang kami tulis di "Hi-Fi World" kami:

Sensor ultrasonik baru memungkinkan Anda untuk "mendengarkan" bakteri - cara kerjanya
Metode insulasi suara telah dikembangkan yang meredam hingga 94% kebisingan - cara kerjanya
Bagaimana potongan-potongan plastik dipindahkan menggunakan ultrasound dan mengapa itu diperlukan
Cara mengubah PC menjadi radio, dan cara lain untuk mengekstrak musik dari perhitungan. sistem
Mengapa orang yang berbeda merasakan suara yang sama secara berbeda
Ada banyak kebisingan, akan ada sedikit kebisingan: kebersihan di kota
Mengapa kafe dan restoran menjadi sangat berisik, dan apa yang harus dilakukan
Bagaimana mengubah gambar menjadi suara, dan mengapa Anda membutuhkannya


Source: https://habr.com/ru/post/id463693/


All Articles