Ohýbací ultrazvukové paprsky vytvářejí „slyšitelné enklávy“, kde se kříží
Neslyšitelné ultrazvukové paprsky řízené kolem překážek mohou vytvořit kapsy zvuku v jinak klidné místnosti, hlásí odborníci na akustiku
Peterschreiber.media/getty obrázky
Už vás unavuje sluchátka? Jsou sluchátka Příliš těžké? „Kapsy“ slyšitelného šumu v jiných klidných místech mohou být na cestě, aby pomohly.
Akustický pokrokhlášeno 17. března v Sborník Národní akademie věd USA, spoléhá na přechod normálně neslyšitelných ultrazvukových paprsků a vytvoří zvukové kapsy nebo „zvukové enklávy“. Ultrazvuk Cestuje s frekvencemi na a nad nejvyšším okrajem lidského sluchu, asi 20 kilohertzů, a často je používá se v medicíně. Ultrazvukové paprsky studie byly postaveny dostatečně vysoko, aby byly neslyšitelné, a lze je ohýbat, aby mohly cestovat kolem překážek, aby vytvořily kapsy zvuku.
V éře podcastů a luxusních zvukových systémů, které poskytují zvuk na vyžádání do bodu v prostoru – bez nutnosti posluchačů, aby se izolovali od zbytku světa – se dívá jako slibná technologie, říká starší autor studie Yun Jing, odborník na akustiku na Pennsylvania State University. Nový pokrok, říká, se zlepšuje „Parametrická“ ultrazvuková technologie To produkuje přímé paprsky zvukového zvuku.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
„Nespoléháme se na nové koncepty. Krása této práce je však to, že můžeme kombinovat technologie velmi zajímavým způsobem, “říká Jing. „A existují opravdu zajímavé aplikace,“ dodává, od domácích divadel až po komunikaci bez zařízení.
Pro výrobu zvukových enkláv se tým Jingů spoléhal na dva samostatné ultrazvukové emitory jen přes šest palců širokých. Každý z nich byl pokryt 3D potištěnými metamateriály, jejichž malé drážky formovaly paprsky emitu, aby se navzájem zasahovaly, když překročily. Pak vědci zaparkovali figurínu lidskou hlavu přímo před těmito bezbožnými reproduktory.
Zvukové enklávy jsou v podstatě aktem akustického odčítání. Když jeden ultrazvukový paprsek, který se ohnul doprava, a druhý, který se ohnul doleva, zkřížil na druhé straně figuríny, jejich neslyšitelné zvukové vlny zasáhly a vytvářely zbytkový zvuk při frekvenci, kterou lidé slyšeli v pevném bodě v prostoru (matematicky, 39,5 kilohertz paprsku odebrané od 40 kilohertz jednoho, vlny, vlny, vlny). V demonstraci vědci hráli „Hallelujah Chorus“ od George Frideric Handel’s Mesiáš—Nedmmy hlavou není moudřejší.
Paprsky fungovaly s tlakem ve vzduchu, který byl 1⁄5 200 Bezpečnostní limit potravin a léčiva pro lidskou expozici ultrazvuku, poznamenal papír. Ale Mark Hinders, profesor aplikované vědy ve Williamovi a Mary, který nebyl součástí studie, varuje, že protože ultrazvuk může poškodit sluch, tato technika by vyžadovala pečlivé bezpečnostní testování.
Kvalita zvuku prototypu není prozatím dokonalá. Jing říká, že jeho tým plánuje používat algoritmy strojového učení k analýze zvuků vytvořených zařízením a zlepšení jeho výkonu. Vzhledem k malé velikosti emitorů navrhuje, že zvukové enklávy v automobilech mohou být případnou první aplikací.
