Ученые создали инновационную акустическую технологию, которая позволяет слушать музыку без наушников — звук будет слышен только в строго ограниченной зоне. Разработка команды из Университета штата Пенсильвания (США) описана в статье журнала IEEE Transactions on Ultrasonics.
Современные системы направленного звука (например, акустические системы с параметрическим резонатором, ПАР), имеют существенные ограничения. Такие устройства создают узкий звуковой луч, но при столкновении с поверхностями звук отражается по всему помещению, нарушая покой окружающих. Кроме того, системы плохо воспроизводят низкие частоты — это заметно ухудшает качество прослушивания музыки с выраженными басами.
Решением проблемы могут стать акустические метаповерхности — специальные материалы с тонкими структурами, управляющие звуковыми волнами. Напечатанные на 3D‑принтере, они работают по принципу линзы — модулируют звуковые волны так, чтобы те сходились в центральной точке и формировали зону четкого звучания.
Благодаря такой конструкции наш фокус остается неподвижным в пространстве, но пассивность компонента позволяет существенно снизить затраты на производство и внедрение акустической метаповерхности.
Новая метаповерхность фокусирует звук в крошечной области — диаметром чуть больше дюйма и высотой менее четверти дюйма (примерно размером с жевательную резинку). В ходе тестов микрофон фиксировал чистый, качественный звук в зоне фокусировки, но уже на расстоянии пяти сантиметров громкость падала на 50 Дб. При этом технология успешно воспроизводит частоты вплоть до 38 Гц — одного из самых низких диапазонов, воспринимаемых человеческим ухом.
По мнению разработчиков, технология найдет применение там, где важно приватное прослушивание: в банкоматах, билетных терминалах, торговых витринах и транспорте. Решение отличается простотой производства — для массового выпуска достаточно 3D‑принтера или пластиковой формы.
Ранее Наука Mail рассказывала, какие звуки заставляют фантазию работать на полную.
