Направленный звук: технология, которая позволяет вам слушать музыку без наушников
Представьте, что вы можете слушать свою любимую музыку или подкаст, не нося наушники и не беспокоя никого. Или что у вас есть частный разговор в общественном месте, без других людей, слышащих, что вы говорите. Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали революционную технологию, которая может «сгибать» звук, так что она слышалась только в определенной области, создавая так называемые «звуковые анклавы».
Это открытие может оказать существенное влияние на то, как мы взаимодействуем со звуком, предлагая персонализированный опыт, коммуникации и даже снижение звукового загрязнения.
Звук состоит из волн давления, которые распространяются по воздуху, но контроль над их направлением затруднен из -за явления дифракции — тенденции распространяться во время их движения. Этот эффект сильнее для низкочастотных звуков, что делает практически невозможным держать их в ограниченном пространстве.
Уже есть технологии, которые пытаются сосредоточить звук, такие как динамики параметрического луча, но они производят звук всей длины луча. Исследователи в штате Пенсильвания использовали другой принцип, основанный на ультразвуковом и нелинейном акустике.
Ультразвуковые исследования — это звуковые волны более 20 кГц, что делает их неразборчивыми для человеческого уха. Однако, когда в определенной точке пересекаются два ультразвуковых балка с немного разными частотами, они генерируют новый слышимый звук в этой области.
Например, луч пум 40 кГц и 39,5 кГц может создавать при взаимодействии звук 500 Гц, который слышен для людей. По сути, звук может быть «размещен» в точном месте, и за пределами этой области остается совершенно молчаливым.
Практические приложения: как эта технология изменит нашу жизнь?
Возможность создания направленного звука может революционизировать многочисленные области:
- Персонализированные развлечения в общественных местах — Музеи могут предоставлять аудио -гиды без наушников, а библиотеки позволят персонализированным аудиоурокам для каждого пользователя, не беспокоя других.
- Безопасные и удобные автомобили — пассажиры могут слушать музыку в машине, в то время как водитель получает инструкции по навигации без отвлекающих факторов.
- Конфиденциальность в офисах и военных пространствах — разговоры могут оставаться частными даже в открытых пространствах.
- Сокращение звукового загрязнения — технология может использоваться для отмены окружающего шума в определенных областях, создавая тихие места в городах или офисах.
Этот метод может быть использован даже для направления звука захватывающим образом, полностью изменив опыт виртуальной или дополненной реальности.
Препятствия и проблемы в разработке технологий
Хотя это звучит как технология из фильмов SF, исследователи отмечают, что она не будет доступна на рынке в ближайшем будущем. Есть несколько проблем, которые нужно решить:
- Нелинейные искажения могут повлиять на качество звука, что делает его менее ясным, чем в традиционных аудиосистемах.
- Энергетическая эффективность является проблемой, потому что генерация ультразвука высокой интенсивности потребляет много энергии.
- Точный контроль ультразвуковой фазы требует передовых технологий для поддержания стабильного и хорошо направленного звука.
Несмотря на это, концепция звуковых анклавов открывает новые направления в управлении звуком. В будущем эта технология может стать частью повседневной жизни, предлагая персонализированный, эффективный и инновационный опыт аудио.
