Vi diskuterer en enhed til transmission af retningsbestemt lyd. Den bruger specielle "akustiske linser", og dens funktionsprincip ligner det optiske system i et kamera.
Om mangfoldigheden af akustiske metamaterialer
Med forskellige , hvis akustiske egenskaber afhænger af den interne struktur, ingeniører og videnskabsmænd har arbejdet på i ret lang tid. For eksempel klarede fysikerne i 2015 på en 3D-printer, en "akustisk diode" - det er en cylindrisk kanal, der tillader luft at passere igennem, men fuldstændig reflekterer lyd, der kommer fra kun én retning.
Også i år udviklede amerikanske ingeniører en speciel ring, der blokerer op til 94 % af støjen. Dens driftsprincip er baseret på , når energien af to interfererende bølger er fordelt asymmetrisk. Vi talte mere om denne enhed i en af vores .
I begyndelsen af august blev endnu en lydudvikling kendt. Ingeniører fra University of Sussex en prototype af en enhed, der ved hjælp af to metamaterialer ("akustiske linser") og et videokamera giver dig mulighed for at fokusere lyden på en bestemt person. Enheden blev kaldt en "lydprojektor".
Hvordan fungerer denne her
Foran lydkilden (lydhøjttaler) er der to "akustiske linser". Disse linser er en 3D-printet plastikplade med et stort antal huller. Du kan se, hvordan disse "linser" ser ud i på den første side (du skal åbne dokumentets fulde tekst).
Hvert hul i "lydlinsen" har en unik form - for eksempel ujævnheder på indervæggene. Når lyd passerer gennem disse huller, ændrer den sin fase. Da afstanden mellem de to "akustiske linser" kan varieres ved hjælp af elmotorer, bliver det muligt at dirigere lyden til ét punkt. Processen minder om fokusering af kameraoptik.
Fokusering er automatisk. Dette gøres ved hjælp af et videokamera (koster cirka $12) og en speciel softwarealgoritme. Den husker personens ansigt i videoen og sporer hans bevægelse i rammen. Dernæst beregner systemet den relative afstand og ændrer projektorens brændvidde i overensstemmelse hermed.
Hvor vil det blive brugt?
Udviklere at systemet i fremtiden kan erstatte hovedtelefoner - enhederne vil sende lyd på afstand direkte til brugernes ører. Et andet potentielt anvendelsesområde er museer og udstillinger. Besøgende vil kunne lytte til foredrag fra elektroniske guider uden at forstyrre andre. Selvfølgelig kan vi ikke undgå at bemærke reklamesfæren - det vil være muligt at informere butiksbesøgende om betingelserne for personlige kampagner.
Men ingeniører skal stadig løse en række problemer - indtil videre er lydprojektoren kun i stand til at fungere i et begrænset frekvensområde. Specifikt spiller den kun tonerne G (G) til D (D) i tredje og syvende oktav.
Beboere i Hacker News også potentielle juridiske problemer. Det vil især være nødvendigt at regulere, hvem og under hvilke betingelser der skal kunne modtage personlige annoncebudskaber. Ellers vil kaos begynde i butikscentrenes lokaler. Som udviklerne af "lydprojektoren" siger, vil dette problem delvist blive løst af et ansigtsgenkendelsessystem. Det vil afgøre, om personen har givet sit samtykke til at modtage sådanne annoncer eller ej.
I hvert fald er der endnu ikke tale om den praktiske implementering af teknologien "i marken".
Andre måder at overføre retningsbestemt lyd på
I begyndelsen af året udviklede ingeniører fra MIT teknologi til at transmittere retningsbestemt lyd ved hjælp af en laser med en bølgelængde på 1900 nm. Det er uskadeligt for den menneskelige nethinde. Lyd transmitteres ved hjælp af den såkaldte når vanddamp i atmosfæren absorberer lysenergi. Som følge heraf opstår en lokal trykstigning på et punkt i rummet. En person kan opfatte de resulterende luftvibrationer med det "nøgne øre".
Specialister fra det amerikanske forsvarsministerium er ved at udvikle lignende teknologi. Ved hjælp af en femtosekundlaser skaber de en plasmakugle i luften og forårsager lydvibrationer i den ved hjælp af en anden nanolaser. Sandt nok, på denne måde kan du kun generere brøl og ubehagelig støj, svarende til hyl fra en sirene.
Indtil videre har disse teknologier ikke forladt laboratoriet, men deres analoger er begyndt at "gennemtrænge" brugerenheder. Sidste år, Noveto allerede en lydhøjttaler, der skaber "virtuelle hovedtelefoner" på en persons hoved ved hjælp af ultralydsbølger. Derfor er den udbredte anvendelse af retningsbestemt lydteknologi kun et spørgsmål om tid.
Hvad vi skriver om i vores "Hi-Fi-verden":
Kilde: www.habr.com