在今年年初的CES-2018展览会上，苏塞克斯大学和布里斯托大学的科学家提出了一项革命性的发明，令我惊讶的是，这项发明几乎没有被注意到。 创建一个名为Metasonics的全新声换能器的项目是声波管理领域的一项真正的技术突破。
从英国的实验研究数据来看，无论是专用声学设备还是家用声音再现系统，其技术都是一场真正的革命。 这是一种新型的所谓 基于超材料创建的声透镜，它能够像光学中的物镜一样聚焦声音，并灵活地改变声场的强度。
从经典概念的角度来看，不寻常的是，超材料的功能使发明者可以创建16种不同类型的所谓 元砖，在此基础上开发了独特的声波换能器。
该设备使您可以自由操纵声场。 实际上，这意味着在一个狭窄的声音辐射集中的单个空间（例如，汽车或展览厅）中创建声音再现的局部区域。
超材料及其在实验声学中的应用
如果我们通常谈论超材料，那么在Wiki中，它们被定义为：
“超材料是一种复合材料，其特性与其构成元素的特性决定的不一样，而是由人工创建的周期性结构决定的”
换句话说，我们感兴趣的主要属性是由于介质的特殊结构而形成的，而这些属性在自然环境中是找不到的。 反过来，声学超材料由于其特殊的结构而改变了声音的特性。
如果它非常粗糙且不完全准确，那么超材料可以通过将巨大原子引入原始天然材料的结构中来获得。 在开发过程中，超材料的创建者可以更改已实现结构的参数。 这可能会改变形状，大小或周期。
这种材料的特性的最具说明性的例子之一是具有“左侧”折射率的超材料。 以下视频示意性地显示了光如何穿过这种材料以及发生了什么。
使用超材料的相似和更复杂的效果不仅可以通过光来实现，而且可以通过声波来实现。 因此，提出了将超材料用作特殊的声反射器，透镜和特殊“透镜”的想法。
实验表明，使用声学超材料可以比使用其他已知方法更有效地控制声辐射。
Metasonics-未来革命的成功开始
尽管已经对声学超材料进行了相当长时间的研究（从零开始），但仅在去年才取得了明显的成功。 多亏了萨塞克斯大学和布里斯托尔大学的科学家的帮助，才出现了由超材料制成的声透镜的工作原型，该透镜能够实时创建和改变狭窄聚焦的声场。
应当指出，提供声波聚焦的类似设备以前已经存在，但没有使用超材料，因此是静态的且体积大。 前段时间我遇到了有关所谓的发展的信息 然而，“声斑”由于制造的复杂性和低的可制造性而没有广泛使用。
萨塞克斯大学计算机科学教授Sriram Subramanian领导的一组英国研究人员开发了一种称为Metasonics的移动声音调制器。
转换器的设计基于不使用一种超材料，而是使用以砖块形式制成的16种不同结构。 他们被称为声学超材料砖。
在下面的视频开头，将演示换能器的工作原理及其产生的声场，以及用于创建调制器的“砖”的类型。
声悬浮很好地展示了空间局部区域中声波的强度，使您可以构建新的换能器。 此外，与以前的固定式同类产品相比，它更加紧凑。
Metasonics开发人员于去年11月在布里斯托大学的竞赛中获得了10,000美元的初始投资。 在不久的将来，该公司很有可能会获得更多可观的投资。 人们通常将它们与另一家英国大学创业公司Ultrahaptics进行比较，后者于2013年以20,000美元的价格开始运营，到2017年5月吸引了2300万美元。
应用选项
根据发明人，该透镜几乎可以在需要分离和定向声流的任何地方使用。 因此，开发人员认为使用Metasonics是最有前途的汽车，驾驶员可以从导航器接收信息，前排座椅的乘客可以收听广播，并且电影可以舒适地安装在后排座椅上而没有墙壁和隔音效果。
同样，使用转换器，您可以在博物馆或展览馆中为该地区发声（无需佩戴不便的音频指南）。 当几个彼此相距很近的人可以广播各种音频流或通过跟踪对象后面的聚焦声束来广播广告消息时，调制器的广告可能性也显得很有希望。
项目开发人员提供的另一个机会是在健身手镯中使用声学透镜，这将有助于与小工具的所有者进行交流，并在跑步和积极锻炼时提供反馈。
将该产品用于住宅场所的音频分区同样有希望。 实际上，该项目可以杀死家用耳机市场，或至少抑制它们作为单独声音再现手段的不可动摇的地位。
“砖”元奇迹的创造者们自己坚信，Metasonics技术将有一天像LCD屏幕一样普及。
现阶段
目前，由两所大学组成的团队正在忙于解决材料层动态重组的问题。 一旦科学家意识到这一任务，就会出现更多的应用领域。 其中包括-紧凑型诊断超声扫描仪，以及声学损伤检测功能和声学治疗仪。
实际上，科学开发人员已接近于从根本上创建新的声学设备，该设备可以以最小的成本实现诸如声音的散射，衍射和折射之类的现象。 根据实验者的说法，这些将是实时控制的全数字声音调制器。
总结
了解了调制器后，令我感到惊讶的是，将要制造多少种设备和材料能够改变当前对声学设备，声音辐射的理解。 对我来说很明显，所描述的技术将在几年内开始流行。 对于您在评论中应用这项创新的可能性，我将不胜感激。 我希望进行积极而正确的讨论。