Ученые создали устройство для "индивидуальной тишины"

Команда исследователей из Университета Пенсильвании разработала уникальную акустическую технологию “направленного” звука. Новая методика позволяет создавать так называемые звуковые "карманы" - области пространства вокруг конкретного человека, куда “проецируется” звук. При этом его не будут слышать даже находящиеся рядом люди.   

Принцип работы

Технология, названная специалистами "аудио-анклавы", основана на использовании ультразвуковых волн, которые в обычном состоянии не слышны человеку. человеческое ухо не может услышать на пути их распространения. Однако же они могут служить “носителями" для слышимых звуковых волн. Для этого используются два направленных ультразвуковых пучка с немного разными частотами (например, 40 000 Гц и 39 500 Гц). При пересечении в определенной точке они будут давать слышимый звук, частота которого равна разнице между исходными частотами. В случае приведенного выше примера это будут 500 Гц, которые находятся уже вполне в диапазоне человеческого слуха.  

"Виртуальные наушники"

Как рассказал ведущий автор исследования Цзясин Чжун из Университета Пенсильвании (США), таким образом специалисты научились генерировать своеобразные “виртуальные наушники" — области пространства, внутри которых человек может слышать звук, предназначенный только для него. Важной же ключевой особенностью технологии является способность ультразвуковых лучей огибать препятствия. Для этого ученые использовали "акустические метаповерхности", которые могут точно управлять путями распространения звуковых волн. Их воздействие похоже на работу оптической линзы, преломляющей свет.  

Экспериментальная проверка

Для проверки работы системы ученые использовали манекен с микрофонами внутри ушей, чтобы имитировать восприятие звука человеком. Третий микрофон сканировал область пересечения ультразвуковых лучей. Эксперименты подтвердили, что звук становится слышимым только в точке пересечения лучей, создавая так называемый "анклав".  

На данный момент технология позволяет создавать аудио-анклавы на расстоянии около одного метра с громкостью до 60 децибел, что соответствует уровню обычного разговора. Хотя исследователи подчеркивают, что до коммерческого применения технологии еще далеко, ее потенциал огромен. В общественных пространствах, например, библиотеках или музеях, аудио-анклавы могут передавать информацию определенным группам людей, не мешая окружающим. Кроме того, технология может быть использована для создания зон тишины в шумных городах, обеспечивая комфорт в условиях шумового загрязнения.