گامی به سمت جهانی بدون هدفون با یک تکنولوژی جدید
به گزارش لینک وبسایت، کنترل صدا مدت هاست که یکی از عناصر اصلی داستان های علمی و تخیلی بوده است. در دنیای واقعی، قابلیت های عجیب معماری، چه عمدی و چه غیرعمدی، می توانند جهت صدا را تعیین کنند. بعنوان مثال، در تالار مجسمه های کنگره ایالات متحده، یک زمزمه می تواند به شکل بی صدا در اتاق از یک نقطه به نقطه دیگر حرکت نماید. امواج صوتی با سطوح منحنی تعامل می کنند تا صدا را متمرکز کنند. حالا، دانشمندان به دنبال کنترل دقیق صدا هستند که شاید روزی منجر به جهانی بدون هدفون شود.
به گزارش لینک وبسایت به نقل از ایسنا، فرکانس هایی که انسان ها می توانند بشنوند، ۲۰ تا ۲۰ هزار هرتز است که راحتتر از فرکانس های فراصوت پخش می شوند، به این علت است که مکالمات می توانند شنیده شوند.
به نقل از ساینس نیوز، در سال ۲۰۱۹، محققان با بهره گیری از لیزرهایی که نور را به صدا تبدیل می کردند، به موفقیت رسیدند صدا را هدایت کنند. وقتی پرتو لیزر ثابت بود، مکان یابی دقیق دشوار بود؛ صدا در هر جایی در امتداد پرتو شنیده می شد. اضافه کردن یک آینه چرخان، صدا را بیشتر متمرکز می کرد، اما این شیوه نمی توانست صدای با جزئیاتی را منتقل کند.
رویکرد دیگر به امواج فراصوت متکی بود. باآنکه این امواج غیرقابل شنیدن هستند، اما به لطف اثری که تحت عنوان برهمکنش های غیرخطی شناخته می شود، می توانند به متمرکز کردن صدا کمک کنند.
وقتی دو موج فراصوت به هم می رسند، با هم ترکیب می شوند تا موجی با فرکانس بالاتر ایجاد کنند. امواج همگرا همینطور یکدیگر را خنثی می کنند تا موجی با فرکانس پایین تر ایجاد کنند که تفاوت بین این دو است و می تواند در محدوده شنوایی انسان قرار گیرد.
این همان اتفاقی است که هنگام برخورد آب با روغن داغ در یک ماهیتابه می افتد. انفجارهای کوچک بخار، امواج فراصوت ایجاد می کنند که در هوا با هم ترکیب می شوند و صدای جلز و ولزی را که می شنویم ایجاد می کنند.
در قرن بیستم، ارتش ایالات متحده از این اثر برای توسعه بلندگوهایی بهره برد که می توانند صدا را در امتداد یک مسیر هدایت کنند. در نهایت، شرکت هایی مانند هولوسونیکز بلندگوهای جهت دار را تجاری سازی کردند. با این وجود، مانند لیزر، صدا کاملا خصوصی نیست چونکه میتوان آنرا در امتداد مسیر پرتو صدا شنید. اما به تازگی، محققان «محدوده های شنیداری» خصوصی به وجود آورده اند.
یون جینگ (Yun Jing)، محقق آکوستیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می گوید: این مانند استفاده از یک هدست نامرئی است. جینگ و همکارانش در ماه مارس در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم گزارش دادند که اگر در جای مناسب بایستید، می توانید صدا یا موسیقی را بشنوید، در حالیکه کسی که در نزدیکی شماست اصلا چیزی نمی شنود.
آنها با بهره گیری از فراسطوح آکوستیک که موادی هستند که مهندسی شده اند تا ساختارهای تکرارشونده کوچکی داشته باشند تا صدا را به روش هایی که مواد طبیعی قادر به انجام آن نیستند، دستکاری کنند، به این شگفتی رسیدند. مایکل هابرمن (Michael Haberman)، مهندس مکانیک در دانشگاه تگزاس در آستین، می گوید: متاسطح، لنزی است که از طول موج امواج صوتی که کنترل می کند نازک تر است. متاسطح های آکوستیک مانند لنزهای نور می توانند با تغییر شکل موج، صدا را خم کنند، شکل دهند و هدایت کنند.
تیم جینگ صفحات آکوستیک چاپ سه بعدی شده با کانال های هوای زیگزاگ ساختند. تنظیم طول مسیر هر کانال به محققان اجازه داد تا امواج فراصوت را به مسیرهای منحنی هدایت کنند. سپس آنها دو بلندگو را با ورق های نازکی از این متاسطح پوشاند تا پرتوهای فراصوت را هنگام انتشار در هوا بسمت یکدیگر خم کند. در نقطه تقاطع، برهمکنش های غیرخطی، امواج را به صدای قابل شنیدنی تبدیل کردند که فقط در این نقطه قابل شنیدن بود.
جینگ می گوید: کیفیت صدا عالی نیست؛ ما از یک مبدل ۴ دلاری استفاده کردیم. اما این فقط یک اثبات مفهوم است. و کار می کند.
این فناوری هنوز قادر نیست مخروط سکوتی شبیه به آن چه در فیلم و رمان تلماسه (Dune) دیده می شود، ایجاد نماید.
در رمان و فیلم تلماسه، «مخروط سکوت» (cone of silence) به منطقه ای اطلاق می شود که در آن صدا به صورت کامل محصور و قطع می شود، بطوریکه کسی نمی تواند صدایی از بیرون یا داخل آن بشنود. محققان آینده ای را تصور می کنند که در آن مکالمات خصوصی می توانند در فضاهای باز اتفاق بیفتند بدون این که احتیاجی به هدفون باشد. کتابخانه ها، دفاتر و سایر اماکن عمومی می توانند میزبان چندین محدوده قابل شنیدن باشند تا امکان پخش همزمان جریان های صوتی خصوصی فراهم گردد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب