Kalbame apie kryptinio garso perdavimo įrenginį. Jame naudojami specialūs „akustiniai lęšiai“, o veikimo principas primena fotoaparato optinę sistemą.
Apie akustinių metamedžiagų įvairovę
Su skirtingais , kurio akustinės savybės priklauso nuo vidinės sandaros, inžinieriai ir mokslininkai dirbo gana ilgą laiką. Pavyzdžiui, 2015 m. fizikai sugebėjo 3D spausdintuve „akustinis diodas“ - tai cilindrinis kanalas, praleidžiantis orą, tačiau visiškai atspindintis garsą, sklindantį tik iš vienos pusės.
Taip pat šiais metais amerikiečių inžinieriai sukūrė specialų žiedą, kuris blokuoja iki 94% triukšmo. Jo veikimo principas pagrįstas , kai dviejų trukdančių bangų energija pasiskirsto asimetriškai. Daugiau apie šį įrenginį kalbėjome viename iš mūsų .
Rugpjūčio pradžioje tapo žinoma dar viena garso plėtra. Inžinieriai iš Sasekso universiteto įrenginio prototipas, kuris naudojant dvi metamedžiagas („akustinius lęšius“) ir vaizdo kamerą leidžia fokusuoti garsą į konkretų žmogų. Prietaisas buvo vadinamas „garso projektoriumi“.
Kaip tai veikia
Prieš garso šaltinį (garsiakalbį) yra du „akustiniai lęšiai“. Šie lęšiai yra 3D spausdinta plastikinė plokštelė su daugybe skylių. Galite pamatyti, kaip atrodo šie „lęšiai“. pirmame puslapyje (reikia atsidaryti visą dokumento tekstą).
Kiekviena „garso objektyvo“ skylutė turi savitą formą – pavyzdžiui, nelygumų ant vidinių sienelių. Kai garsas praeina pro šias skylutes, jis keičia savo fazę. Kadangi atstumas tarp dviejų „akustinių lęšių“ gali būti keičiamas naudojant elektros variklius, tampa įmanoma nukreipti garsą į vieną tašką. Procesas primena fokusavimo kameros optiką.
Fokusavimas yra automatinis. Tai atliekama naudojant vaizdo kamerą (kainuoja apie 12 USD) ir specialų programinės įrangos algoritmą. Jis prisimena vaizdo įraše rodomą asmens veidą ir seka jo judėjimą kadre. Tada sistema apskaičiuoja santykinį atstumą ir atitinkamai pakeičia projektoriaus židinio nuotolį.
Kur jis bus naudojamas?
Kūrėjai kad ateityje sistema gali pakeisti ausines – įrenginiai garsą iš tolo transliuos tiesiai į vartotojų ausis. Kita potenciali taikymo sritis yra muziejai ir parodos. Lankytojai netrukdydami aplinkiniams galės klausytis elektroninių gidų paskaitų. Žinoma, negalima nepažymėti ir reklamos sferos – parduotuvės lankytojus bus galima informuoti apie asmeninių akcijų sąlygas.
Tačiau inžinieriams dar tenka išspręsti nemažai problemų – kol kas garso projektorius gali veikti tik ribotame dažnių diapazone. Tiksliau, jis groja tik natas nuo G (G) iki D (D) trečioje ir septintoje oktavoje.
Hacker News gyventojai taip pat galimų teisinių problemų. Visų pirma, reikės reglamentuoti, kas ir kokiomis sąlygomis galės gauti asmeninius reklaminius pranešimus. Priešingu atveju prekybos centrų patalpose prasidės chaosas. Kaip teigia „garso projektoriaus“ kūrėjai, šią problemą iš dalies išspręs veido atpažinimo sistema. Tai nustatys, ar asmuo sutiko gauti tokius skelbimus, ar ne.
Bet kokiu atveju apie praktinį technologijos įgyvendinimą „lauke“ kol kas nekalbama.
Kiti kryptingo garso perdavimo būdai
Metų pradžioje MIT inžinieriai sukūrė kryptinio garso perdavimo technologiją naudojant 1900 nm bangos ilgio lazerį. Jis nekenksmingas žmogaus tinklainei. Garsas perduodamas naudojant vadinamąjį kai vandens garai atmosferoje sugeria šviesos energiją. Dėl to erdvės taške atsiranda vietinis slėgio padidėjimas. Susidariusius oro virpesius žmogus gali suvokti „plika ausimi“.
JAV Gynybos departamento specialistai kuria panašias technologijas. Naudodami femtosekundinį lazerį, jie sukuria ore plazmos rutulį, o naudodami kitą nanolazerį sukelia garso virpesius. Tiesa, tokiu būdu galima generuoti tik riaumojimą ir nemalonų triukšmą, panašų į sirenos kauksmą.
Kol kas šios technologijos nepaliko laboratorijos, tačiau jų analogai pradeda „prasiskverbti“ į vartotojų įrenginius. Pernai jau Noveto garso kolonėlė, kuri naudojant ultragarso bangas sukuria „virtualias ausines“ ant žmogaus galvos. Todėl platus kryptinio garso technologijos pritaikymas yra tik laiko klausimas.
Apie ką rašome savo „Hi-Fi pasaulyje“:
Šaltinis: www.habr.com