Chúng ta đang thảo luận về một thiết bị truyền âm thanh định hướng. Nó sử dụng “thấu kính âm thanh” đặc biệt và nguyên lý hoạt động của nó giống với hệ thống quang học của máy ảnh.
Về sự đa dạng của siêu vật liệu âm học
Với sự khác biệt , đặc tính âm học của nó phụ thuộc vào cấu trúc bên trong, các kỹ sư và nhà khoa học đã nghiên cứu trong một thời gian khá dài. Ví dụ, năm 2015, các nhà vật lý đã quản lý trên máy in 3D, một “diode âm thanh” - đó là một kênh hình trụ cho phép không khí đi qua nhưng phản xạ hoàn toàn âm thanh chỉ phát ra từ một hướng.
Cũng trong năm nay, các kỹ sư Mỹ đã phát triển một loại vòng đặc biệt có khả năng chặn tới 94% tiếng ồn. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên , khi năng lượng của hai sóng giao thoa được phân bố không đối xứng. Chúng tôi đã nói nhiều hơn về thiết bị này trong một trong những .
Vào đầu tháng XNUMX, một sự phát triển âm thanh khác đã được biết đến. Các kỹ sư của Đại học Sussex nguyên mẫu của một thiết bị sử dụng hai siêu vật liệu (“ống kính âm thanh”) và máy quay video, cho phép bạn tập trung âm thanh vào một người cụ thể. Thiết bị này được gọi là “máy chiếu âm thanh”.
Làm thế nào nó hoạt động
Phía trước nguồn âm thanh (loa âm thanh) có hai “ống kính âm thanh”. Những thấu kính này là một tấm nhựa in 3D có nhiều lỗ. Bạn có thể thấy những “ống kính” này trông như thế nào trong ở trang đầu tiên (bạn cần mở toàn bộ văn bản của tài liệu).
Mỗi lỗ trên "thấu kính âm thanh" có một hình dạng riêng - ví dụ: những điểm không đều trên thành bên trong. Khi âm thanh đi qua các lỗ này, nó sẽ thay đổi pha. Vì khoảng cách giữa hai “thấu kính âm thanh” có thể thay đổi bằng cách sử dụng động cơ điện nên có thể hướng âm thanh đến một điểm. Quá trình này gợi nhớ đến việc lấy nét quang học của máy ảnh.
Lấy nét là tự động. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một máy quay video (có giá khoảng 12 USD) và một thuật toán phần mềm đặc biệt. Nó ghi nhớ khuôn mặt của người đó trong video và theo dõi chuyển động của người đó trong khung hình. Tiếp theo, hệ thống sẽ tính toán khoảng cách tương đối và thay đổi tiêu cự của máy chiếu cho phù hợp.
Nó sẽ được sử dụng ở đâu?
Các nhà phát triển rằng trong tương lai hệ thống có thể thay thế tai nghe - các thiết bị sẽ truyền âm thanh từ xa trực tiếp đến tai người dùng. Một lĩnh vực ứng dụng tiềm năng khác là bảo tàng và triển lãm. Du khách sẽ có thể nghe các bài giảng từ hướng dẫn viên điện tử mà không làm phiền người khác. Tất nhiên, chúng tôi không thể không lưu ý đến lĩnh vực quảng cáo - có thể thông báo cho khách đến cửa hàng về các điều kiện khuyến mãi cá nhân.
Nhưng các kỹ sư vẫn phải giải quyết một số vấn đề - cho đến nay máy chiếu âm thanh chỉ có khả năng hoạt động ở dải tần số giới hạn. Cụ thể, nó chỉ chơi các nốt G(G) đến D(D) ở quãng tám thứ ba và thứ bảy.
Cư dân của Hacker News cũng các vấn đề pháp lý tiềm ẩn. Đặc biệt, cần phải quy định ai và trong những điều kiện nào sẽ có thể nhận được tin nhắn quảng cáo cá nhân. Nếu không, sự hỗn loạn sẽ bắt đầu trong khuôn viên các trung tâm mua sắm. Như các nhà phát triển “máy chiếu âm thanh” cho biết, vấn đề này sẽ được giải quyết một phần nhờ hệ thống nhận dạng khuôn mặt. Nó sẽ xác định xem người đó có đồng ý nhận những quảng cáo đó hay không.
Trong mọi trường hợp, vẫn chưa có cuộc thảo luận nào về việc triển khai thực tế công nghệ “tại hiện trường”.
Các cách khác để truyền âm thanh định hướng
Vào đầu năm, các kỹ sư của MIT đã phát triển công nghệ truyền âm thanh định hướng bằng tia laser có bước sóng 1900 nm. Nó vô hại đối với võng mạc của con người. Âm thanh được truyền đi bằng cách sử dụng cái gọi là khi hơi nước trong khí quyển hấp thụ năng lượng ánh sáng. Kết quả là sự gia tăng áp suất cục bộ xảy ra tại một điểm trong không gian. Một người có thể cảm nhận được sự rung động của không khí bằng “tai trần”.
Các chuyên gia của Bộ Quốc phòng Mỹ đang phát triển công nghệ tương tự. Bằng cách sử dụng tia laser femto giây, họ tạo ra một quả cầu plasma trong không khí và gây ra rung động âm thanh trong đó bằng cách sử dụng một tia laser nano khác. Đúng vậy, bằng cách này, bạn chỉ có thể tạo ra tiếng gầm và tiếng ồn khó chịu, tương tự như tiếng hú của còi báo động.
Cho đến nay, những công nghệ này vẫn chưa rời khỏi phòng thí nghiệm, nhưng các công nghệ tương tự của chúng đang bắt đầu “xâm nhập” vào thiết bị người dùng. Năm ngoái đã có Noveto rồi một loa âm thanh tạo ra “tai nghe ảo” trên đầu người bằng sóng siêu âm. Vì vậy, việc áp dụng rộng rãi công nghệ âm thanh định hướng chỉ còn là vấn đề thời gian.
Những gì chúng tôi viết trong “Thế giới Hi-Fi” của mình:
Nguồn: www.habr.com