Estamos discutindo um dispositivo para transmissão de som direcional. Utiliza “lentes acústicas” especiais e seu princípio de funcionamento lembra o sistema óptico de uma câmera.
Sobre a diversidade de metamateriais acústicos
Com diferente , cujas propriedades acústicas dependem da estrutura interna, nas quais engenheiros e cientistas vêm trabalhando há bastante tempo. Por exemplo, em 2015, os físicos conseguiram em uma impressora 3D, um “diodo acústico” - é um canal cilíndrico que permite a passagem do ar, mas reflete completamente o som vindo de apenas uma direção.
Também neste ano, engenheiros americanos desenvolveram um anel especial que bloqueia até 94% do ruído. Seu princípio de funcionamento é baseado em , quando a energia de duas ondas interferentes é distribuída assimetricamente. Falamos mais sobre esse aparelho em um de nossos .
No início de agosto, outro desenvolvimento de áudio ficou conhecido. Engenheiros da Universidade de Sussex um protótipo de dispositivo que, utilizando dois metamateriais (“lentes acústicas”) e uma câmera de vídeo, permite focar o som em uma pessoa específica. O dispositivo foi chamado de “projetor de som”.
Как это работает
Na frente da fonte sonora (alto-falante de áudio) existem duas “lentes acústicas”. Essas lentes são uma placa de plástico impressa em 3D com um grande número de furos. Você pode ver como são essas “lentes” em na primeira página (é necessário abrir o texto completo do documento).
Cada orifício na "lente de áudio" tem um formato único - por exemplo, irregularidades nas paredes internas. Quando o som passa por esses buracos, ele muda de fase. Como a distância entre as duas “lentes acústicas” pode ser variada por meio de motores elétricos, torna-se possível direcionar o som para um ponto. O processo lembra o foco da óptica da câmera.
A focagem é automática. Isso é feito usando uma câmera de vídeo (que custa aproximadamente US$ 12) e um algoritmo de software especial. Ele lembra o rosto da pessoa no vídeo e rastreia seu movimento no quadro. Em seguida, o sistema calcula a distância relativa e altera a distância focal do projetor de acordo.
Onde será usado?
Desenvolvedores que no futuro o sistema poderá substituir os fones de ouvido - os aparelhos transmitirão o som à distância diretamente para os ouvidos dos usuários. Outra área potencial de aplicação são museus e exposições. Os visitantes poderão ouvir palestras de guias eletrônicos sem incomodar outras pessoas. Claro que não podemos deixar de destacar a esfera publicitária - será possível informar os visitantes da loja sobre as condições das promoções pessoais.
Mas os engenheiros ainda precisam resolver uma série de problemas - até agora o projetor de áudio só é capaz de operar em uma faixa de frequência limitada. Especificamente, ele toca apenas as notas G (G) a D (D) na terceira e sétima oitavas.
Residentes do Hacker News também possíveis problemas jurídicos. Em particular, será necessário regular quem e em que condições poderá receber mensagens publicitárias pessoais. Caso contrário, o caos começará nas instalações dos shopping centers. Como dizem os desenvolvedores do “projetor de áudio”, esse problema será parcialmente resolvido por um sistema de reconhecimento facial. Isso determinará se a pessoa consentiu em receber tais anúncios ou não.
De qualquer forma, ainda não se fala na implementação prática da tecnologia “no campo”.
Outras maneiras de transmitir som direcional
No início do ano, engenheiros do MIT desenvolveram tecnologia para transmissão de som direcional por meio de laser com comprimento de onda de 1900 nm. É inofensivo para a retina humana. O som é transmitido usando o chamado quando o vapor de água na atmosfera absorve energia luminosa. Como resultado, ocorre um aumento local de pressão em um ponto do espaço. Uma pessoa pode perceber as vibrações do ar resultantes com o “ouvido nu”.
Especialistas do Departamento de Defesa dos EUA estão desenvolvendo tecnologia semelhante. Usando um laser de femtosegundo, eles criam uma bola de plasma no ar e causam vibrações sonoras nela usando outro nanolaser. É verdade que desta forma você só pode gerar rugidos e ruídos desagradáveis, semelhantes ao uivo de uma sirene.
Até agora, essas tecnologias não saíram do laboratório, mas seus análogos estão começando a “penetrar” nos dispositivos dos usuários. No ano passado, Noveto já um alto-falante de áudio que cria “fones de ouvido virtuais” na cabeça de uma pessoa usando ondas ultrassônicas. Portanto, a adoção generalizada da tecnologia de som direcional é apenas uma questão de tempo.
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Fonte: habr.com