"음향 렌즈"의 사운드 프로젝터 - 우리는 기술이 어떻게 작동하는지 이해합니다.

지향성 사운드를 전송하는 장치에 대해 논의하고 있습니다. 특수한 "음향 렌즈"를 사용하며 작동 원리는 카메라의 광학 시스템과 유사합니다.

음향 메타물질의 다양성에 관하여

다른 메타물질, 내부 구조에 따라 음향 특성이 달라지는 엔지니어와 과학자들은 오랫동안 작업해 왔습니다. 예를 들어, 2015년에 물리학자들은 유형 3D 프린터에서 "음향 다이오드" - 공기가 통과할 수 있는 원통형 채널이지만 한 방향에서만 오는 소리를 완전히 반사합니다.

또한 올해 미국 엔지니어들은 소음을 최대 94%까지 차단하는 특수 링을 개발했습니다. 작동 원리는 다음을 기반으로 합니다. 파노 공명간섭하는 두 파동의 에너지가 비대칭적으로 분포될 때. 우리는 이 장치에 대해 다음 중 하나에서 더 자세히 이야기했습니다. 게시물.

지난 XNUMX월 초 또 다른 오디오 개발 소식이 알려졌다. Sussex 대학의 엔지니어 제시 두 개의 메타물질("음향 렌즈")과 비디오 카메라를 사용하여 특정 사람에게 소리를 집중시킬 수 있는 장치의 프로토타입입니다. 이 장치는 "사운드 프로젝터"라고 불 렸습니다.

이거 어떻게 작동 시켜요

음원(오디오 스피커) 앞에는 두 개의 "음향 렌즈"가 있습니다. 이 렌즈는 많은 수의 구멍이 있는 3D 인쇄 플라스틱 판입니다. 이 "렌즈"의 모습은 다음에서 볼 수 있습니다. 개발자의 백서 첫 페이지에(문서의 전체 텍스트를 열어야 함).

"오디오 렌즈"의 각 조리개에는 고유한 모양이 있습니다(예: 내벽의 범프). 소리가 이 구멍을 통과하면 위상이 바뀝니다. 두 개의 "음향 렌즈" 사이의 거리를 전기 모터를 사용하여 변경할 수 있으므로 소리를 한 지점으로 향하게 할 수 있습니다. 이 프로세스는 카메라의 광학 장치에 초점을 맞추는 것과 유사합니다.

초점은 자동입니다. 이를 위해 비디오 카메라(약 $12)와 특수 소프트웨어 알고리즘이 사용됩니다. 영상 속 인물의 얼굴을 기억해 프레임 안에서 움직임을 추적한다. 다음으로 시스템은 상대 거리를 계산하고 이에 따라 프로젝터의 초점 거리를 변경합니다.

그들은 어디에 사용될 것인가

개발자 축하하다미래에는 시스템이 헤드폰을 대체할 수 있습니다. 장치는 먼 거리에서 사용자의 귀에 직접 소리를 방송합니다. 또 다른 잠재적 응용 분야는 박물관과 전시회입니다. 방문자는 전자 가이드의 강의를 들을 수 있으며 다른 사람을 방해하지 않습니다. 물론 광고 영역은 말할 것도없고 매장 방문자에게 개인 프로모션 조건을 알릴 수 있습니다.

그러나 엔지니어는 여전히 많은 문제를 해결해야 합니다. 지금까지 오디오 프로젝터는 제한된 주파수 범위에서만 작동할 수 있었습니다. 특히 XNUMX옥타브와 XNUMX옥타브에서 G(G)~D(D)까지만 연주한다.

해커뉴스 주민들도 참조 법률 분야의 잠재적인 문제. 특히 개인화 광고 메시지를 누가, 어떤 조건으로 수신할 수 있는지에 대한 규제가 필요할 것이다. 그렇지 않으면 쇼핑 센터 구내에서 혼란이 시작됩니다. "오디오 프로젝터"의 개발자가 말했듯이 이 문제는 얼굴 인식 시스템으로 부분적으로 해결될 것입니다. 개인이 그러한 광고 수신에 동의했는지 여부를 결정합니다.

어쨌든 "현장에서"기술의 실제 구현은 의문의 여지가 없습니다.

지향성 사운드를 전송하는 다른 방법

연초에 MIT의 엔지니어들은 파장이 1900nm인 레이저를 사용하여 지향성 사운드를 전송하는 기술을 개발했습니다. 그것은 인간의 망막에 무해합니다. 소리는 소위를 사용하여 전송됩니다. 광음향 효과대기 중의 수증기가 빛 에너지를 흡수할 때. 결과적으로 공간의 한 지점에서 국지적인 압력 증가가 발생합니다. 사람은 "벌거벗은 귀"로 발생하는 공기 진동을 인식할 수 있습니다.

유사한 기술이 미 국방부의 전문가들에 의해 개발되고 있습니다. 펨토초 레이저를 사용하여 공기 중에 플라즈마 볼을 생성하고 다른 나노 레이저를 사용하여 소리 진동을 발생시킵니다. 사실, 이런 식으로 사이렌의 울부 짖음과 유사한 포효와 불쾌한 소음만 생성할 수 있습니다.

지금까지 이러한 기술은 실험실을 넘어서지 않았지만 이에 대응하는 기술은 사용자 장치에 "침투"하기 시작했습니다. 지난해 노베토는 이미 제시 초음파를 사용하여 사람의 머리에 "가상 헤드폰"을 만드는 오디오 스피커. 따라서 지향성 음향 기술의 대량 보급은 시간 문제일 뿐이다.

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출처 : habr.com