我们讨论一种用于发送定向声音的设备。 它使用特殊的“声学透镜”,其操作原理类似于相机的光学系统。
关于多种声学超材料
对于各种
超材料 ,其声学特性取决于内部结构,工程师和科学家已经研究了很长时间。 例如,在2015年,物理学家设法在3D打印机上
打印了一个 “声学二极管”-这是一个圆柱状通道,可以让空气通过,但可以完全反射仅来自一个方向的声音。
同样在今年,美国工程师开发了一种特殊的环,可阻挡高达94%的噪音。 当两个干扰波的能量不对称分布时,其工作原理是基于
Fano共振 。 我们在其中
一篇文章中讨论了更多有关此设备的信息。
在八月初,它成为另一项音频发展的消息。 萨塞克斯大学的工程师
介绍了一种原型设备,该设备借助两种超材料(“声学透镜”)和一台摄像机,使您可以将声音聚焦在特定的人身上。 该设备被称为“声音投影仪”。
如何运作
声源(音频扬声器)的前面有两个“声学透镜”。 这些镜头是带有大量孔的3D打印塑料板。
开发人员在第一页的
白皮书中可以看到这些“镜头”的外观(您需要打开文档的全文)。
“音频透镜”的每个孔都有独特的形状-例如,内壁上的不规则形状。 当声音通过这些孔时,它的相位就会改变。 由于可以借助电动机来改变两个“声学透镜”之间的距离,因此可以将声音指向一个点。 该过程类似于照相机光学系统的聚焦。
聚焦是自动完成的。 为此,使用了摄像机(价格约12美元)和特殊的软件算法。 它会记住视频中人物的脸并在画面中跟踪其移动。 此外,系统计算相对距离并相应地改变投影仪的焦距。
他们将在哪里使用
开发人员
注意到 ,将来,该系统可能会取代耳机-设备将从远处直接向用户的耳朵广播声音。 适用范围的另一个潜在领域是博物馆和展览馆。 参观者将能够通过电子向导听讲座,而不会打扰其他人。 当然,人们不能不注意广告领域-可以将个人促销的条件传达给商店的访客。
但是工程师尚未解决许多问题-到目前为止,音频投影仪只能在有限的频率范围内工作。 特别是,它仅在第三和第七个八度音阶中演奏从G(盐)到D(pe)的音符。
Hacker News居民也
看到了潜在的法律问题。 特别是,有必要规范谁可以在什么条件下接收个性化广告消息。 否则,将在购物中心内开始混乱。 正如“音频投影仪”的开发人员所说,此问题将部分帮助解决人脸识别系统。 它将确定一个人是否已同意接收此类广告。
无论如何,都没有谈论“现场”技术的实际实施。
传输定向声音的其他方法
年初,麻省理工学院的工程师开发了一种使用波长为1900 nm的激光传输定向声音的技术。 它对人体视网膜无害。 当大气中的水蒸气吸收光能时,声音利用所谓的
光声效应进行传输。 结果,在空间的一点处发生局部压力增加。 一个人可以用“裸耳”感知空气中的波动。
相似技术的开发涉及美国国防部的专家。 他们使用飞秒激光在空气中产生等离子球,并使用另一个纳米激光在其中引起声音振动。 没错,以这种方式只能产生隆隆声和令人不快的声音,类似于啸叫的警笛声。
到目前为止,这些技术还没有超出实验室的范围,但是它们的类似物开始“渗透”到用户设备中。 去年,Noveto已经
推出了一种音频扬声器,
该扬声器可以使用超声波在人的头上制作“虚拟耳机”。 因此,定向声音技术的大规模普及只是时间问题。
我们在“ Hi-Fi世界”中写的内容:
新的超声波传感器使您可以“听”细菌-它是如何工作的
已经开发出一种隔音方法,可降低多达94%的噪音-工作原理
超声波如何移动塑料碎片,为什么需要
如何将PC转变为收音机,以及从演算中提取音乐的其他方法。 系统数量
为什么不同的人对相同的声音感觉不同
噪音很大,噪音也很小:城市的声音卫生
为什么咖啡馆和餐馆变得如此嘈杂,以及如何处理
如何将图形转换为声音,以及为什么需要它