Современные разработки ученых все больше напоминают технологии из фантастических фильмов о будущем. Только представьте себе, что новая технология позволит вам слушать музыку или, например, подкаст без наушников, но при этом никто другой не услышит ни звука. Это кажется невозможным, так как звуковые волны равномерно распространяются в воздухе во всех направлениях. Тем не менее ученые разработали метод передачи звука, который позволяет направлять его точно в уши конкретного человека, не создавая шума для окружающих. Эта технология открывает новые возможности для развлечений, общения и даже работы в шумных местах.
Ученые разработали технологию, которая позволяет доставлять звук прямо в уши конкретного человека. Источник: hoergeraete-aumann.de
Как работает новая технология передачи звука
Исследователи нашли способ создать локализованные “карманы звука”, которые слышны только в нужной области, например, в области головы человека. При этом даже на небольшом расстоянии от человека уже никакого звука неслышно. Это стало возможным благодаря использованию ультразвуковых лучей, тех самых, которыми ученые ранее хотели , а также при помощи явления, именуемого нелинейной акустикой.
Ультразвук – это звуковые волны с частотой выше 20 кГц, которые неслышны человеческому уху. Особенность этих волн заключается в том, что они способны проходить сквозь материалы и взаимодействовать с объектами особым образом. Исследователи использовали эту способность для переноски звука, позволяя ему распространяться беззвучно и становиться слышимым только в определенной точке.
Но что такое нелинейная акустика? Обычно звуковые волны складываются линейно, то есть накладываются друг на друга, образуя более сильный сигнал. Однако при высокой интенсивности они могут взаимодействовать нелинейно, создавая новые частоты, которых раньше не было. Это свойство стало ключом к новой технологии.
Ученые планируют передавать звук при помощи ультразвука. Источник: livescience.com
Ученые использовали два ультразвуковых луча разной частоты. По отдельности они не издают никакого звука, но в месте, когда пересекаются друг с другом, образуют новую звуковую волну в слышимом для человеческого уха диапазоне частот. Например, если один луч имеет частоту 40 кГц, а другой – 39,5 кГц, при их пересечении образуется звуковая волна с частотой 500 Гц, которую уже может услышать человек.
Таким образом можно передавать звук только в определенную точку, не создавая постороннего шума вокруг. Люди вне зоны пересечения лучей не слышат ничего, а человек, находящийся в этом месте, воспринимает звук так, словно он доносится прямо ему в уши.
Самонаправляющиеся звуковые лучи
Одним из главных достижений технологии стало создание самонаправляющихся ультразвуковых лучей. Обычно звуковые волны движутся по прямой линии, если их не преломляет какое-то препятствие. Однако ученым удалось использовать акустические метаповерхности, то есть специальные материалы, которые могут управлять звуковыми волнами.
Звук будет возникать только в точках пересечения двух ультразвуковых волн. Источник: livescience.com
Метаповерхности работают как линзы для звука – они позволяют изгибать звуковые лучи, направляя их в нужную точку. Таким образом, ученые добились эффекта, при котором звук может обходить препятствия и достигать нужного слушателя даже в сложных условиях, о чем сообщает .
Где может применяться новая технология передачи звука
Создание локализованных «звуковых карманов» открывает широкие возможности для самых разных сфер. В общественных местах технология позволит персонализировать аудио, например, в музеях посетители смогут слушать различные аудиогиды без наушников, а в библиотеках – изучать материалы с аудиосопровождением, не мешая окружающим.
В автомобильных системах такая передача звука даст пассажирам возможность наслаждаться музыкой или подкастами, при этом водитель будет слышать только навигационные подсказки, что повысит безопасность движения. В офисах и военных структурах появится возможность создания конфиденциальных зон общения, где разговоры останутся слышны только их участникам. Кроме того, новая технология поможет снизить уровень шума в городах, создавая тихие зоны, что улучшит условия для работы и отдыха.
Новая технология открывает широкие перспективы, но она еще далека от массового использования. Источник: knife.media
Технические вызовы и перспективы
Несмотря на огромный потенциал, у технологии пока есть ряд сложностей. Главными проблемами остаются искажение звука из-за нелинейных эффектов и энергозатраты на создание ультразвуковых полей высокой интенсивности.
Однако ученые продолжают работать над улучшением системы. В будущем эта технология может стать доступной для широкого использования, предлагая новый уровень персонализированного звука без необходимости в наушниках или громкоговорителях.
Обязательно посетите наши каналы
и
, здесь вас ждут
самые интересные новости из мира науки и последние
открытия!
Подводя итоги, можно сказать, что разработка изолированной передачи звука без наушников – это новый этап в эволюции аудиотехнологий. Возможность направлять звук строго в определенные точки открывает широкие перспективы для различных сфер – от развлечений до защиты информации. Хотя технология еще требует доработки, она уже сделала возможным то, что еще совсем недавно казалось фантастикой. К слову, ультразвук в будущем может быть использован не только для передачи звука, но и . Подробнее об этом можно почитать по ссылке.
Комментарии