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.
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.
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.
