Представете си, че можете да слушате любимата си песен или подкаст на висок глас, без да пречите на никого наблизо, дори без да носите слушалки. Точно върху това работи екип от университета в Пенсилвания. Ръководени от професора по акустика Юн Джинг, те са измислили интелигентен начин за създаване на невидими аудио зони, наречени „звукови анклави“, където звукът може да се чува само на едно точно определено място.

Те използват ултразвук, който обикновено е нечуваем за хората, заедно с нещо, наречено акустични метаповърхности - малки лещи, които могат да огъват звука в определени посоки. Като комбинират два ултразвукови лъча, които се движат по извити пътища и се срещат в една точка, те успяват да направят звука чуваем само в тази пресечна точка. Както обяснява Джинг: "Човекът, който стои в тази точка, може да чуе звука, докато всеки, който стои наблизо, няма да го чуе. Така се създава бариера между хората за частно слушане".

За да се осъществи това, системата включва два ултразвукови високоговорителя и метаповърхностни лещи, които са 3D отпечатани в Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“. Всеки лъч има малко по-различна честота и когато се срещнат, локална реакция прави звука чуваем. Нито един от лъчите не е силен сам по себе си - звукът се образува само в тази обща точка.

Син Жонг, който е един от изследователите, споделя как са тествали идеята: "Използвахме симулиран манекен с глава и торс с микрофони в ушите, за да имитираме това, което човек чува в точките по траекторията на ултразвуковия лъч, както и трети микрофон за сканиране на зоната на пресичане. Потвърдихме, че звукът не се чува освен в точката на пресичане, което създава така наречения анклав".

Едно от най-големите предимства на техния подход е, че той работи в широк диапазон от звукови честоти - между 125 Hz и 4 kHz, което покрива по-голямата част от звуковите честоти, които хората могат да чуят. Дори в помещения, където звукът обикновено се отразява, тяхната система се справя добре. Тя е и изненадващо компактна: цялата инсталация е с размери около 16 см, приблизително колкото моливник.

"По същество създадохме виртуална слушалка", казва Жонг. На практика това означава, че някой, който стои в звуковия анклав, може да чува ясно какво се възпроизвежда, докато всички останали наоколо не чуват нищо. Това може да бъде особено полезно в споделени пространства като автомобили, класни стаи или отворени офиси.

В момента звукът може да се разпространява на разстояние около един метър и достига около 60 децибела, което е подобно на силата на звука при нормален разговор. Екипът смята, че може да разшири тези граници, като използва по-силен ултразвук.

Всичко това може да изглежда футуристично, но то се основава на решаването на основен проблем: как да се насочи звукът само там, където е необходим. Ако се интересувате от технологии и звуков дизайн, това може да открие цял нов свят на персонализирани аудио изживявания.

Снимка: Unsplash

Виж още: Живот без слънчева светлина? Енергията от пукнатини в скалите показва, че е възможно