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学术界展示了如何用类似乐高积木的砖块创造出一种声音

发布时间:2019-05-10 14:39:58 来源:

学术界已经创造出能够像光一样操纵声音的设备 - 在娱乐和公共交流中创造令人兴奋的新机会。

苏塞克斯大学和布里斯托尔大学的研究人员已经公布了在ACM CHI计算系统人为因素会议上,用于设计光学系统的实用法律如何也可以通过声学超材料应用于声音。

研究人员已经展示了第一个动态超材料设备,其变焦目标是声音变焦。项目团队还建立了一个准直器,能够将声音作为标准扬声器的定向光束传输。

这一突破有可能通过创建可以与人群中的个人联系的定向扬声器来彻底改变娱乐业以及公共生活中的许多沟通方面。

负责这项研究的苏塞克斯大学新型界面和相互作用讲师Gianluca Memoli博士说:“声学超材料是普通材料,如塑料或纸或木材或橡胶,但经过精心设计,使其内部几何形状能够塑造出声音。声学镜头的概念自20世纪60年代就开始出现,声学全息图开始出现在超声波应用中,但这是第一次探索具有实用尺寸镜头的声音系统,类似于用于光线的镜头。“

该技术采用玻璃,木材和3D打印机塑料等日常材料,并设计他们以不同寻常的方式控制,引导和操纵波浪,将表面变形为声音会聚镜头。

该研究团队相信该技术开辟了许多机会,包括能够使用声透镜作为接收器来查明警报噪声,例如在机器内识别故障或在房屋的选定区域内区分窃贼破坏从狗吠在背景中的窗口。

在创建声学望远镜时,该技术能够放大人群中的单个人来传送或接收声音信息。

学者们还认为,该技术可以帮助实现真正的360度声音覆盖,确保每个观众都拥有最佳的聆听体验。

Letizia Chisari在苏塞克斯夏季演出期间为这项工作做出了贡献,他补充道:“未来,声学超材料可能会改变我们在音乐会和剧院传送声音的方式,确保每个人都能获得他们付出的声音。我们是开发声音能力,可以带来比耳机更大的亲密感,而不需要耳机。“

与先前的声音技术进步相比,新技术具有独特的优势。

电影院和家庭影院中的环绕声系统仅限于狭窄的聆听区域,而音频聚光灯价格昂贵且目前无法传输高质量的声音。

超声换能器中的声透镜和一些高端家用音频被设计为比波长大得多,这意味着它们的使用仅限于声谱的较高部分。

超材料比相控阵更小,更便宜,更容易制造,甚至可以用可回收材料制造。即使在有限的带宽范围内,超材料器件也会比扬声器阵列产生更少的像差。

苏塞克斯大学计算机科学本科生Jonathan Eccles说:“使用单个扬声器,我们将能够向街上的人们发出警报,就像电影”少数派报告“一样。使用单个麦克风,我们将能够聆听机器的小部件以确定一切正常。我们的原型虽然简单,但却降低了设计新颖声音体验的准入门槛:基于声学超材料的设备将带来新的交付,体验甚至思考方式声音。“

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