私たちは指向性サウンドを送信するためのデバイスについて議論しています。 特殊な「音響レンズ」を使用しており、その動作原理はカメラの光学系に似ています。
音響メタマテリアルの多様性について
さまざまな 、その音響特性は内部構造に依存するため、エンジニアと科学者はかなり長い間研究してきました。 たとえば、2015 年に物理学者は、 3D プリンターでは「音響ダイオード」と呼ばれます。これは空気を通過させますが、一方向からのみ来る音を完全に反射する円筒形のチャネルです。
また今年、アメリカの技術者は騒音を最大94%遮断する特別なリングを開発しました。 その動作原理は、 、XNUMXつの干渉波のエネルギーが非対称に分布する場合。 このデバイスについては、次の記事で詳しく説明しました。 .
XNUMX月初旬、別のオーディオ開発が明らかになった。 サセックス大学のエンジニア これは、XNUMX つのメタマテリアル (「音響レンズ」) とビデオ カメラを使用して、音を特定の人に集中させることができるデバイスのプロトタイプです。 この装置は「サウンドプロジェクター」と呼ばれていました。
これはどう動かすのですか
音源 (オーディオ スピーカー) の前には 3 つの「音響レンズ」があります。 これらのレンズは、多数の穴が開いた XNUMXD プリントされたプラスチック プレートです。 これらの「レンズ」がどのように見えるかを見ることができます。 最初のページにあります (文書の全文を開く必要があります)。
「オーディオレンズ」の穴は、内壁の凹凸など一つ一つがユニークな形状をしています。 音がこれらの穴を通過すると、位相が変化します。 XNUMXつの「音響レンズ」間の距離を電動モーターで可変できるため、音を一点に向けることが可能になります。 このプロセスは、カメラの光学系の焦点合わせを思い出させます。
ピント合わせは自動です。 これは、ビデオ カメラ (価格は約 12 ドル) と特別なソフトウェア アルゴリズムを使用して行われます。 ビデオ内の人物の顔を記憶し、フレーム内でその人の動きを追跡します。 次に、システムは相対距離を計算し、それに応じてプロジェクターの焦点距離を変更します。
どこで使用されますか?
開発者 将来的には、このシステムがヘッドフォンの代わりになる可能性があり、デバイスは遠くからの音をユーザーの耳に直接届けることになります。 もう XNUMX つの潜在的な応用分野は博物館や展示会です。 来場者は他の人に迷惑をかけずに電子ガイドによる講義を聞くことができます。 もちろん、広告領域にも注目することはできません。店舗訪問者に個人的なプロモーションの条件を知らせることができます。
しかし、エンジニアはまだ多くの問題を解決する必要があります。これまでのところ、オーディオプロジェクターは限られた周波数範囲でしか動作できません。 具体的には、第 XNUMX オクターブと第 XNUMX オクターブの G (G) から D (D) の音だけを演奏します。
Hacker Newsの住人も 潜在的な法的問題。 特に、誰がどのような条件で個人広告メッセージを受信できるかを規制する必要がある。 そうしないと、ショッピングセンターの敷地内で混乱が始まります。 「オーディオプロジェクター」の開発者が言うように、この問題は顔認識システムによって部分的に解決されるでしょう。 その人がそのような広告を受け取ることに同意したかどうかが判断されます。
いずれにせよ、この技術を「現場で」実用化するという話はまだない。
指向性サウンドを送信するその他の方法
今年の初めに、MIT のエンジニアは、波長 1900 nm のレーザーを使用して指向性音響を送信する技術を開発しました。 人間の網膜には無害です。 音はいわゆる 大気中の水蒸気が光エネルギーを吸収するとき。 その結果、空間内の一点で局所的な圧力上昇が発生します。 人は、その結果生じる空気振動を「裸耳」で知覚できます。
米国国防総省の専門家も同様の技術を開発中です。 フェムト秒レーザーを使用して空気中にプラズマの球を生成し、別のナノレーザーを使用してその中に音響振動を引き起こします。 確かに、この方法では、サイレンの遠吠えに似た轟音と不快なノイズしか生成できません。
これまでのところ、これらのテクノロジーは研究室から出ていませんが、その類似物がユーザーのデバイスに「浸透」し始めています。 去年、すでにノベト 超音波を使用して人の頭に「仮想ヘッドフォン」を作成するオーディオ スピーカー。 したがって、指向性音響技術が広く普及するのは時間の問題です。
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出所： habr.com