科学家制造出“虚拟耳机”,只能在某个特定位置听到声音

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7 月 20 日消息,科学家研制出一种新技术,即使不戴耳机,也能在听音乐时不会打扰到附近的人。

宾夕法尼亚州立大学的团队一直在致力于这项研究,该项目由声学教授 Yun Jing 领导,他们想出了一个巧妙的方法来创造一种称为“可听区域(audible enclaves)”的无形音频区域,声音只能在一个精确的位置被听到。

他们使用了超声波,以及所谓的 acoustic metasurfaces(声学超表面)—— 可以朝特定方向弯曲声音的小型装置。通过结合两条沿弯曲路径传播并在单一点相交的超声波束,他们能够使声音仅在交汇点处可以被听到,单一的超声波束无法被听到。

该方法的最大优势之一是适用于广泛的音频范围 —— 在 125 Hz 到 4 kHz 之间,涵盖了人们大部分能听到的声音。即使在声音会反弹的房间里,系统表现也很出色。而且该设备还非常紧凑:整个装置尺寸约为 16 厘米,大约是铅笔盒的大小。

目前,该方案的声音可以传播约一米,达到约 60 分贝,相当于正常说话的音量。该团队相信通过使用更强的超声波,可以进一步扩大范围和音量。

附论文链接:

https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2408975122