Што е звук?
Звукот е вибрација што патува низ воздухот како бран. Овие бранови се создаваат кога објект се движи напред-назад, компресирајќи и декомпресирајќи ги молекулите на воздухот. Фреквенцијата на овие вибрации ја одредува висината на тонот: ниските фреквенции одговараат на длабоки звуци, како бас тапан, додека високите фреквенции одговараат на остри звуци, како свирче.
Предизвикот на контролирање на звукот
Контролирањето на насоката на звукот е тешко поради феноменот наречен дифракција – тенденцијата на звучните бранови да се шират додека патуваат. Овој ефект е особено силен кај нискофреквентните звуци поради нивните подолги бранови должини, што го прави речиси невозможно да се задржи звукот во одредена област.
Научниот пробив: Сопствено-свиткувачки ултразвучни зраци
Истражувачите открија нов начин за испраќање звук до специфичен слушател: преку сопствено-свиткувачки ултразвучни зраци и концептот на нелинеарна акустика. Ултразвукот се однесува на звучни бранови со фреквенции над човечкиот слух, или над 20 kHz. Овие бранови патуваат низ воздухот како нормални звучни бранови, но се нечујни за луѓето. Во нивната работа, истражувачите користеле ултразвук како носител на чујниот звук, овозможувајќи му да се транспортира низ просторот тивко – станувајќи чуен само кога е потребно.
Како функционира технологијата?
Истражувачите користеле два ултразвучни зраци на различни фреквенции кои сами по себе се целосно тивки. Но, кога тие се пресекуваат во просторот, нелинеарните ефекти предизвикуваат создавање на нов звучен бран на чујна фреквенција што би се слушал само во таа специфична област. Клучниот феномен е наречен генерирање на разлика во фреквенција. Кога два ултразвучни зраци со малку различни фреквенции, како 40 kHz и 39,5 kHz, се преклопуваат, тие создаваат нов звучен бран на разликата меѓу нивните фреквенции – во овој случај 0,5 kHz, или 500 Hz, што е во рамките на човечкиот слух. Звукот може да се слушне само каде што зраците се пресекуваат; надвор од тој пресек, ултразвучните бранови остануваат тивки.
Апликации и идни перспективи
Оваа технологија има потенцијал за широка примена, вклучувајќи:
-Јавни простори: Овозможување на персонализирани аудио пораки во бучни средини како аеродроми или трговски центри.
-Музејски изложби: Посетителите би можеле да добиваат аудио информации специфични за експонатите без да ги нарушуваат другите.
-Забавна индустрија: Креирање на имерзивни аудио искуства во кино сали или тематски паркови.
