Vi diskuterar en enhet för att överföra riktat ljud. Den använder speciella "akustiska linser", och dess funktionsprincip liknar det optiska systemet hos en kamera.
Om mångfalden av akustiska metamaterial
Med olika , vars akustiska egenskaper beror på den interna strukturen, har ingenjörer och vetenskapsmän arbetat med under ganska lång tid. Till exempel, 2015, klarade fysiker på en 3D-skrivare, en "akustisk diod" - det är en cylindrisk kanal som tillåter luft att passera igenom, men helt reflekterar ljud som kommer från endast en riktning.
Även i år utvecklade amerikanska ingenjörer en speciell ring som blockerar upp till 94 % av bullret. Dess funktionsprincip bygger på , när energin hos två störande vågor fördelas asymmetriskt. Vi pratade mer om den här enheten i en av våra .
I början av augusti blev ytterligare en ljudutveckling känd. Ingenjörer från University of Sussex en prototyp av en enhet som med hjälp av två metamaterial (”akustiska linser”) och en videokamera låter dig fokusera ljudet på en specifik person. Enheten kallades en "ljudprojektor".
Hur fungerar den här
Framför ljudkällan (ljudhögtalare) finns två "akustiska linser". Dessa linser är en 3D-printad plastplatta med ett stort antal hål. Du kan se hur dessa "linser" ser ut i på första sidan (du måste öppna hela texten i dokumentet).
Varje hål i "ljudlinsen" har en unik form - till exempel ojämnheter på innerväggarna. När ljud passerar genom dessa hål ändrar det sin fas. Eftersom avståndet mellan de två "akustiska linserna" kan varieras med elmotorer, blir det möjligt att styra ljudet till en punkt. Processen påminner om att fokusera kameraoptik.
Fokuseringen sker automatiskt. Detta görs med en videokamera (kostar cirka $12) och en speciell mjukvarualgoritm. Den kommer ihåg personens ansikte i videon och spårar hans rörelse i bildrutan. Därefter beräknar systemet det relativa avståndet och ändrar projektorns brännvidd i enlighet med detta.
Var kommer det att användas?
Utvecklare att systemet i framtiden kan ersätta hörlurar - enheterna kommer att sända ljud på avstånd direkt till användarnas öron. Ett annat potentiellt användningsområde är museer och utställningar. Besökare kommer att kunna lyssna på föreläsningar från elektroniska guider utan att störa andra. Naturligtvis kan vi inte undgå att notera reklamsfären - det kommer att vara möjligt att informera butiksbesökare om villkoren för personliga kampanjer.
Men ingenjörer måste fortfarande lösa ett antal problem - än så länge kan ljudprojektorn bara fungera inom ett begränsat frekvensområde. Specifikt spelar den bara tonerna G (G) till D (D) i tredje och sjunde oktav.
Invånare i Hacker News också potentiella juridiska problem. I synnerhet kommer det att bli nödvändigt att reglera vem och under vilka villkor som ska kunna ta emot personliga reklammeddelanden. Annars börjar kaos i köpcentrumens lokaler. Som utvecklarna av "ljudprojektorn" säger, kommer detta problem delvis att lösas av ett ansiktsigenkänningssystem. Det kommer att avgöra om personen har samtyckt till att ta emot sådana annonser eller inte.
Hur som helst är det ännu inget snack om den praktiska implementeringen av tekniken "på fältet".
Andra sätt att överföra riktat ljud
I början av året utvecklade ingenjörer från MIT teknik för att överföra riktat ljud med hjälp av en laser med en våglängd på 1900 nm. Det är ofarligt för den mänskliga näthinnan. Ljud överförs med hjälp av sk när vattenånga i atmosfären absorberar ljusenergi. Som ett resultat uppstår en lokal tryckökning vid en punkt i rymden. En person kan uppfatta de resulterande luftvibrationerna med "nakna örat".
Specialister från det amerikanska försvarsdepartementet utvecklar liknande teknik. Med hjälp av en femtosekundlaser skapar de en plasmaklot i luften och orsakar ljudvibrationer i den med en annan nanolaser. Det är sant, på detta sätt kan du bara generera vrål och obehagligt ljud, liknande tjutet från en siren.
Hittills har dessa tekniker inte lämnat laboratoriet, men deras analoger börjar "penetrera" användarenheter. Förra året, Noveto redan en ljudhögtalare som skapar "virtuella hörlurar" på en persons huvud med hjälp av ultraljudsvågor. Därför är den utbredda användningen av riktad ljudteknik bara en tidsfråga.
Vad vi skriver om i vår "Hi-Fi World":
Källa: will.com