我们正在讨论一种传输定向声音的装置。 它使用特殊的“声学透镜”，其工作原理类似于相机的光学系统。
论声学超材料的多样性
与不同 其声学特性取决于内部结构，工程师和科学家们已经研究了相当长的时间。 例如，2015 年，物理学家成功地 在 3D 打印机上，“声学二极管”——它是一个圆柱形通道，允许空气通过，但完全反射来自一个方向的声音。
同样在今年，美国工程师开发了一种特殊的环，可以阻挡高达 94% 的噪音。 其工作原理是基于 ，当两个干涉波的能量分布不对称时。 我们在一篇文章中详细讨论了该设备 .
八月初，另一项音频开发成果为人所知。 萨塞克斯大学的工程师 一种设备原型，使用两种超材料（“声学透镜”）和摄像机，可以将声音聚焦到特定的人身上。 该设备被称为“声音投影仪”。
怎么开动这个
在声源（音频扬声器）前面有两个“声学透镜”。 这些镜片是带有大量孔的 3D 打印塑料板。 您可以看到这些“镜头”的样子 在第一页（您需要打开文档全文）。
“音频透镜”中的每个孔都有独特的形状 - 例如，内壁上的不规则形状。 当声音穿过这些孔时，它的相位会改变。 由于可以使用电动机改变两个“声学透镜”之间的距离，因此可以将声音引导到一点。 这个过程让人想起相机光学系统的聚焦。
对焦是自动的。 这是通过使用摄像机（成本约 12 美元）和特殊的软件算法来完成的。 它会记住视频中人的脸部并跟踪他在画面中的动作。 接下来，系统计算相对距离并相应地改变投影仪的焦距。
它将用在哪里？
开发人员 未来该系统可以取代耳机——这些设备可以将声音从远处直接传播到用户的耳朵。 另一个潜在的应用领域是博物馆和展览。 参观者将能够在不打扰他人的情况下聆听电子导游的讲座。 当然，我们不能忽视广告领域 - 可以向商店访客告知个人促销的条件。
但工程师仍然需要解决一些问题——到目前为止，音频投影仪只能在有限的频率范围内运行。 具体来说，它仅在第三和第七个八度音阶中演奏G（G）至D（D）音符。
黑客新闻的居民也 潜在的法律问题。 特别是，有必要规范谁以及在什么条件下能够接收个人广告信息。 否则，购物中心内将会出现混乱。 正如“音频投影仪”的开发者所说，这个问题将通过面部识别系统得到部分解决。 它将确定该人是否同意接收此类广告。
无论如何，目前还没有关于该技术“在现场”实际实施的讨论。
传输定向声音的其他方式
今年年初，麻省理工学院的工程师开发了利用波长为 1900 nm 的激光传输定向声音的技术。 它对人类视网膜无害。 声音是通过所谓的 当大气中的水蒸气吸收光能时。 结果，空间中某一点的压力发生局部增加。 人们可以用“裸耳”感知由此产生的空气振动。
美国国防部的专家正在开发类似的技术。 他们使用飞秒激光器在空气中产生等离子体球，并使用另一种纳米激光器在其中引起声音振动。 确实，这样你只能产生咆哮和令人不快的噪音，类似于警笛的嚎叫声。
到目前为止，这些技术还没有离开实验室，但它们的类似技术已经开始“渗透”用户设备。 去年，诺维托已经 使用超声波在人的头上创建“虚拟耳机”的音频扬声器。 因此，定向声音技术的广泛采用只是时间问题。
我们在“Hi-Fi 世界”中写的内容：
来源： habr.com