Учёные научились передавать музыку без наушников так, чтобы её слышал только один человек

Учёные разработали 3D-печатную насадку для акустических систем, способную сфокусировать звук в очень небольшой области пространства. Музыку и речь отчётливо слышно только внутри этой зоны, тогда как уже в нескольких сантиметрах от неё громкость резко снижается. Авторами технологии стали специалисты Пенсильванского университета.

Новая разработка представляет собой акустическую метаповерхность, которая устанавливается на направленные ультразвуковые излучатели. Она работает подобно увеличительному стеклу, только вместо света концентрирует звуковые волны, собирая их в компактный «звуковой пузырь».

Существующие системы направленного звука уже используются, например, в музеях и студиях, однако у них есть серьёзные ограничения. Отражаясь от стен и других поверхностей, звук может распространяться по помещению и нарушать приватность. Кроме того, такие решения не всегда хорошо воспроизводят низкие частоты.

Авторы проекта предложили более простую конструкцию. Напечатанная на 3D-принтере метаповерхность не требует сложной обработки сигналов и дополнительного питания. Её задача — пассивно изменять направление распространения звуковых волн после выхода из динамика.

Во время испытаний исследователи разместили насадку на массиве направленных излучателей и сформировали область слышимости примерно в десяти сантиметрах от источника звука. Размер этой зоны составил чуть больше дюйма в ширину и менее четверти дюйма в высоту — приблизительно как пластинка жевательной резинки.

Для проверки работы системы команда воспроизводила электронную музыку с выраженными басами и перемещала микрофон через область фокусировки. Внутри «звукового пятна» запись оставалась чёткой и насыщенной. Но стоило сместить микрофон примерно на пять сантиметров, как уровень громкости снижался почти на 50 децибел.

По словам разработчиков, фиксированная точка фокусировки позволяет заметно удешевить производство и внедрение таких решений благодаря пассивной конструкции метаповерхности. В перспективе технология может найти применение в домашних аудиосистемах, автомобилях, общественных пространствах и рабочих помещениях, где важно сохранить персональное прослушивание без использования наушников.

Источник: psu