Наушники больше не нужны? Новая технология направляет звук прямо в уши!

Представьте: вы слушаете любимую музыку или подкаст, не мешая окружающим и даже не надевая наушники. Фантастика? Вовсе нет! Команда ученых из Университета штата Пенсильвания во главе с профессором акустики Юнь Цзином разработала технологию, создающую невидимые звуковые "карманы", или, как они их называют, "слышимые анклавы". В этих зонах звук слышен только одному конкретному человеку.

Как это работает? Они используют ультразвук (звук, который мы не слышим) и акустические метаповерхности – крошечные линзы, способные направлять звук. Сводя два ультразвуковых луча в одной точке, они создают область, где звук становится слышимым. Профессор Цзин объясняет: "Человек, находящийся в этой точке, будет слышать звук, в то время как все остальные – нет. Это создает своего рода барьер приватности для личного прослушивания".

Система состоит из двух ультразвуковых динамиков и метаповерхностных линз, напечатанных на 3D-принтере. Каждый луч имеет немного отличающуюся частоту, и при их пересечении возникает слышимый звук. Важно, что сами по себе лучи тихие – звук формируется только в точке их встречи.

Один из исследователей, Джиа-Синь "Джей" Чжун, рассказал, как они тестировали свою разработку: "Мы использовали манекен головы и тела с микрофонами внутри ушей, чтобы имитировать восприятие человека, находящегося на пути ультразвукового луча. Третий микрофон сканировал область пересечения лучей. Мы убедились, что звук слышен только в точке пересечения, создавая тот самый "анклав".

В чем преимущества этой технологии?

Самое главное – она работает в широком диапазоне частот (от 125 Гц до 4 кГц), охватывая практически весь спектр человеческого слуха. Система стабильно работает даже в помещениях с отражающими поверхностями. И, что немаловажно, она достаточно компактна: размер установки – около 16 сантиметров, примерно как пенал.

"Мы, по сути, создали виртуальные наушники", – говорит Чжун. Представьте: человек, стоящий в "слышимом анклаве", прекрасно слышит музыку, в то время как окружающие не слышат ничего. Это открывает массу возможностей в самых разных местах: в автомобилях, учебных классах, офисах открытого типа и т.д.

Сейчас дальность действия системы – около метра, а громкость достигает 60 децибел, что сравнимо с обычной речью. Команда уверена, что эти параметры можно улучшить, используя более мощный ультразвук.

Вся эта разработка направлена на решение важной задачи: как направить звук именно туда, где он нужен. Эта технология может открыть новую эру персонализированного аудио.

Источники

Источник: Penn State PNAS

Изображение via Depositphotos

Эта статья была создана с некоторой помощью ИИ и отредактирована редактором. В соответствии с Разделом 107 Закона об авторском праве 1976 года, этот материал используется для целей новостного репортажа. Добросовестное использование - это использование, разрешенное законом об авторском праве, которое в противном случае могло бы быть нарушением.

Мнение редакции MSReview: Эта технология представляет собой значительный прорыв в области звуковых технологий. Возможность создания персональных звуковых зон без использования наушников открывает огромные перспективы для различных областей, от образования и бизнеса до развлечений и личного комфорта. Мы с нетерпением ждем дальнейшего развития и коммерциализации этого инновационного решения.