Stiamo discutendo di un dispositivo per la trasmissione del suono direzionale. Utilizza speciali “lenti acustiche” e il suo principio di funzionamento ricorda il sistema ottico di una macchina fotografica.
Sulla diversità dei metamateriali acustici
Con diverso , le cui proprietà acustiche dipendono dalla struttura interna, su cui ingegneri e scienziati lavorano da molto tempo. Ad esempio, nel 2015, i fisici sono riusciti su una stampante 3D, un "diodo acustico" - è un canale cilindrico che consente il passaggio dell'aria, ma riflette completamente il suono proveniente da una sola direzione.
Anche quest'anno gli ingegneri americani hanno sviluppato uno speciale anello che blocca fino al 94% del rumore. Il suo principio di funzionamento si basa su , quando l'energia di due onde interferenti è distribuita asimmetricamente. Abbiamo parlato più approfonditamente di questo dispositivo in uno dei nostri .
All'inizio di agosto è diventato noto un altro sviluppo audio. Ingegneri dell'Università del Sussex un prototipo di un dispositivo che, utilizzando due metamateriali (“lenti acustiche”) e una videocamera, consente di focalizzare il suono su una persona specifica. Il dispositivo era chiamato “proiettore di suoni”.
Come funziona
Davanti alla sorgente sonora (altoparlante audio) ci sono due “lenti acustiche”. Queste lenti sono una lastra di plastica stampata in 3D con un gran numero di fori. Puoi vedere come appaiono queste "lenti". nella prima pagina (è necessario aprire il testo completo del documento).
Ogni foro nella "lente audio" ha una forma unica, ad esempio irregolarità sulle pareti interne. Quando il suono passa attraverso questi fori, cambia fase. Poiché la distanza tra le due “lenti acustiche” può essere variata utilizzando motori elettrici, diventa possibile dirigere il suono in un punto. Il processo ricorda la messa a fuoco dell'ottica della fotocamera.
La messa a fuoco è automatica. Questo viene fatto utilizzando una videocamera (che costa circa $ 12) e uno speciale algoritmo software. Ricorda il volto della persona nel video e tiene traccia dei suoi movimenti nell'inquadratura. Successivamente, il sistema calcola la distanza relativa e modifica di conseguenza la lunghezza focale del proiettore.
Dove verrà utilizzato?
Sviluppatori che in futuro il sistema potrà sostituire le cuffie: i dispositivi trasmetteranno il suono a distanza direttamente alle orecchie degli utenti. Un altro potenziale ambito di applicazione sono i musei e le mostre. I visitatori potranno ascoltare le lezioni delle guide elettroniche senza disturbare gli altri. Naturalmente, non possiamo non notare la sfera pubblicitaria: sarà possibile informare i visitatori del negozio sulle condizioni delle promozioni personali.
Ma gli ingegneri devono ancora risolvere una serie di problemi: finora l'audioproiettore è in grado di funzionare solo in una gamma di frequenze limitata. Nello specifico, suona solo le note da G (G) a D (D) nella terza e nella settima ottava.
Anche i residenti di Hacker News potenziali problemi legali. In particolare, bisognerà regolamentare chi e a quali condizioni potrà ricevere messaggi pubblicitari personali. Altrimenti, inizierà il caos nei locali dei centri commerciali. Come dicono gli sviluppatori dell '"audioproiettore", questo problema sarà parzialmente risolto da un sistema di riconoscimento facciale. Determinerà se la persona ha acconsentito a ricevere tali annunci pubblicitari o meno.
In ogni caso non si parla ancora di implementazione pratica della tecnologia “sul campo”.
Altri modi per trasmettere il suono direzionale
All'inizio dell'anno, gli ingegneri del MIT hanno sviluppato una tecnologia per la trasmissione del suono direzionale utilizzando un laser con una lunghezza d'onda di 1900 nm. È innocuo per la retina umana. Il suono viene trasmesso utilizzando il cosiddetto quando il vapore acqueo nell'atmosfera assorbe l'energia luminosa. Di conseguenza, in un punto dello spazio si verifica un aumento locale della pressione. Una persona può percepire le vibrazioni dell’aria risultanti “ad orecchio nudo”.
Gli specialisti del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti stanno sviluppando una tecnologia simile. Utilizzando un laser a femtosecondi, creano una palla di plasma nell'aria e provocano vibrazioni sonore utilizzando un altro nanolaser. È vero, in questo modo puoi solo generare un ruggito e un rumore sgradevole, simile all'ululato di una sirena.
Finora, queste tecnologie non hanno lasciato il laboratorio, ma i loro analoghi stanno iniziando a “penetrare” nei dispositivi degli utenti. Già l'anno scorso Noveto un altoparlante audio che crea “cuffie virtuali” sulla testa di una persona utilizzando onde ultrasoniche. Pertanto, l’adozione diffusa della tecnologia del suono direzionale è solo questione di tempo.
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Fonte: habr.com