Как новая аудиотехнология позволит слушать музыку без наушников?

Ученые разрабатывают технологию, которая может навсегда изменить наше восприятие звука в общественных местах. Новый прорыв в акустической науке создает «звуковые анклавы» — области, где звук слышен только в определенных точках пространства, что потенциально устраняет необходимость в наушниках.
Как новая аудиотехнология позволит слушать музыку без наушников?
Изображение носит иллюстративный характер

Идея направленного звука давно существует в научной фантастике. В романе «Дюна» описывается «конус тишины», обеспечивающий конфиденциальность разговоров, а в фильме «Бегущий по лезвию 2049" показаны рекламные щиты, шепчущие только проходящим мимо людям. В реальном мире подобные акустические феномены можно наблюдать в архитектуре, например, в Зале статуй Капитолия США, где шепот может путешествовать через всю комнату.

Основная техническая проблема заключается в том, что звуковые волны частотой 20-20 000 герц, воспринимаемые человеческим ухом, легко рассеиваются в пространстве. Именно поэтому разговоры в общественных местах легко подслушать — звуковые волны распространяются во всех направлениях.

Предыдущие попытки создать направленный звук включали лазерный метод, разработанный в 2019 году. Он преобразовывал свет в звук при поглощении водяным паром, но имел существенное ограничение: звук был слышен в любой точке вдоль луча. Добавление вращающегося зеркала улучшило локализацию, но не позволяло передавать детализированный аудиосигнал.

Другой подход использовал ультразвуковые волны. Когда такие волны встречаются, они создают как высокочастотные, так и низкочастотные волны, причем последние могут попадать в диапазон человеческого слуха. Этот эффект можно сравнить с шипящим звуком на сковороде, вызванным взрывами пара. Военные США разработали направленные динамики на основе этого принципа, которые были коммерциализированы компаниями вроде Holosonics. Однако и здесь звук был слышен вдоль всего пути луча.

Настоящий прорыв произошел благодаря исследованию Юн Цзина, специалиста по акустике из Университета Пенсильвании. В марте его работа, опубликованная в Трудах Национальной академии наук США, представила концепцию «звуковых анклавов», создающих эффект «невидимых наушников».

В основе технологии лежат акустические метаповерхности — материалы с крошечными повторяющимися структурами, способные манипулировать звуком способами, недоступными для природных материалов. Как объясняет Майкл Хаберман, инженер-механик из Техасского университета в Остине, эти метаповерхности функционируют как линзы, толщина которых меньше длины волны, которой они управляют.

Практическая реализация включает 3D-печатные акустические панели с зигзагообразными воздушными каналами.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка