Представьте, что вы можете слушать любимую музыку или подкаст без наушников, не беспокоя окружающих. Благодаря новому технологическому достижению это может стать реальностью.
Группа исследователей из Университета Пенсильвании под руководством эксперта в области акустики Юнь Цзина разработала технологию создания «звуковых анклавов» — зон, в которых звук слышен только в строго определенных местах, например, на сиденье в автомобиле или за рабочим столом в офисе.
Как это работает?
Для реализации технологии используются два ультразвуковых преобразователя и акустическая метаповерхность. Эти устройства излучают самофокусирующиеся звуковые волны, которые пересекаются в заданной точке. Только в этой точке человек может слышать звук, в то время как все остальные, даже находящиеся рядом, не услышат ничего.
«По сути, мы создали виртуальные наушники. Человек, находящийся в зоне звукового анклава, может слышать аудио, предназначенное только для него, при этом вокруг сохраняется тишина», — поясняет Цзя-Син (Джей) Чжун, ведущий автор исследования и постдокторант Университета Пенсильвании.
Для тестирования системы ученые использовали манекен с установленными внутри микрофонами, чтобы воспроизвести восприятие звука человеком. Дополнительный микрофон позволял исследовать зону пересечения ультразвуковых лучей. Эксперимент подтвердил: звук становится слышимым только в заранее заданной точке.
Перспективы применения
Система была протестирована в обычной комнате с естественным уровнем эха, что доказывает ее работоспособность в реальных условиях — в учебных аудиториях, автомобилях, а также на открытом воздухе. В текущей версии технология позволяет передавать звук на расстояние около одного метра с уровнем громкости 60 децибел — примерно как обычный разговор.
В дальнейшем ученые планируют увеличить мощность ультразвуковых волн, чтобы расширить зону охвата и повысить громкость. Эта инновация может существенно изменить способ потребления звука, обеспечивая большую степень персонализации и конфиденциальности в общественных местах.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
