🥇「聲學透鏡」上的聲音投影機 - 讓我們弄清楚該技術是如何運作的

我們正在討論一種傳輸定向聲音的裝置。它使用特殊的“聲學透鏡”，其工作原理類似於相機的光學系統。

論聲學超材料的多樣性

與眾不同超材料其聲學特性取決於內部結構，工程師和科學家已經研究了相當長的時間。例如，2015 年，物理學家成功地類型在 3D 列印機上，「聲學二極體」——它是一個圓柱形通道，允許空氣通過，但完全反射來自一個方向的聲音。

同樣在今年，美國工程師開發了一種特殊的環，可以阻擋高達 94% 的噪音。其工作原理是基於法諾共振，當兩個乾涉波的能量分佈不對稱時。我們在一篇文章中詳細討論了該設備帖子.

八月初，另一項音頻開發成果為人所知。薩塞克斯大學的工程師已提交一種設備原型，使用兩種超材料（“聲學透鏡”）和攝影機，可以將聲音聚焦到特定的人身上。該設備被稱為“聲音投影機”。

在聲音來源（音訊揚聲器）前方有兩個「聲學透鏡」。這些鏡片是帶有大量孔的 3D 列印塑膠板。您可以看到這些“鏡頭”的樣子開發者白皮書在第一頁（您需要開啟文件全文）。

「音訊透鏡」中的每個孔都有獨特的形狀 - 例如，內壁上的不規則形狀。當聲音穿過這些孔時，它的相位會改變。由於可以使用電動馬達改變兩個「聲學透鏡」之間的距離，因此可以將聲音引導到一點。這個過程讓人想起相機光學系統的聚焦。

對焦是自動的。這是透過使用攝影機（成本約 12 美元）和特殊的軟體演算法來完成的。它會記住影片中人的臉部並追蹤他在畫面中的動作。接下來，系統計算相對距離並相應地改變投影機的焦距。

開發人員慶祝未來該系統可以取代耳機——這些設備可以將聲音從遠處直接傳播到使用者的耳朵。另一個潛在的應用領域是博物館和展覽。參觀者將能夠在不打擾他人的情況下聆聽電子導遊的講座。當然，我們不能忽視廣告領域 - 可以向商店訪客告知個人促銷的條件。

但工程師仍需要解決一些問題——到目前為止，音訊投影機只能在有限的頻率範圍內運作。具體來說，它僅在第三和第七個八度音階中演奏G（G）至D（D）音符。

駭客新聞的居民也看潛在的法律問題。特別是，有必要規範誰以及在什麼條件下能夠接收個人廣告訊息。否則，購物中心內將會出現混亂。正如「音頻投影機」的開發者所說，這個問題將透過臉部辨識系統得到部分解決。它將確定該人是否同意接收此類廣告。

無論如何，目前還沒有關於該技術「在現場」實際實施的討論。

今年年初，麻省理工學院的工程師開發了利用波長 1900 nm 的雷射傳輸定向聲音的技術。它對人類視網膜無害。聲音是透過所謂的光聲效應當大氣中的水蒸氣吸收光能。結果，空間中某一點的壓力發生局部增加。人們可以用「裸耳」感知由此產生的空氣振動。

美國國防部的專家正在開發類似的技術。他們使用飛秒雷射在空氣中產生等離子體球，並使用另一種奈米雷射在其中引起聲音振動。確實，這樣你只能產生咆哮和令人不快的噪音，類似警笛的嚎叫聲。

到目前為止，這些技術還沒有離開實驗室，但它們的類似技術已經開始「滲透」用戶設備。去年，諾維托已經呈現使用超音波在人的頭上創建“虛擬耳機”的音訊揚聲器。因此，定向聲音技術的廣泛採用只是時間問題。

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