Інноваційна технологія для прослуховування музики без навушників

В Україні розробили інноваційну технологію, що дозволить слухати улюблену музику чи подкасти без використання навушників та безтурботно, не заважаючи оточуючим. Дослідження було проведено в Університеті штату Пенсильванія (PSU) і опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фахівці виявили, що цільова аудіоінформація може бути передана безпосередньо в вуха за допомогою ультразвукових пучків. У точках перетину цих пучків виникають «слышимі анклави», де звук стає доступним лише для тих, хто знаходиться всередині цього окремого звучального простору.

«Ми використовуємо два ультразвукових перетворювачі в поєднанні з акустичною метаповерхнею, які випромінюють самозгинальні пучки, що перетинаються в певній точці. Людина в цій точці може чути звук, тоді як ті, хто поруч, його не почують. Це створює бар’єр приватності для особистого прослуховування,» — пояснив професор акустики Юнь Цзин з Коледжу інженерії.

Звук, в свою чергу, генерується в результаті локального нелінійного взаємодії пучків лише в момент їх перетину. Важно підкреслити, що пучки здатні обходити перешкоди, наприклад, людські голови, щоб досягнути призначеного місця.

Метаповерхні, які були створені за допомогою 3D-друку, виконують функцію акустичних лінз, спрямовуючи та вигинаючи ультразвукові промені. За словами co-автора дослідження Сяосина Ся з Ливерморської національної лабораторії, ці матеріали із мікроструктурами міліметрового або субміліметрового масштабу грають ключову роль у формуванні слухових анклавів.

Для тестування системи дослідники використовували манекен голови та тулуба з мікрофонами в вухах, щоб імітувати сприйняття звуку на різних точках траєкторії ультразвукового пучка. Третій мікрофон слугував для сканування області перетину. В результаті було підтверджено, що звук недоступний в жодному з інших місць, окрім вказаної точки перетину.

Система була протестована в звичайному приміщенні з нормальною реверберацією, що свідчить про її можливість функціонувати в різних умовах, таких як аудиторії, автомобілі або навіть на відкритому повітрі.

«У суті, ми створили віртуальні навушники,» – резюмував Чжун. «Той, хто перебуває всередині звукового анклаву, може чути щось, що призначене лише для нього, зберігаючи тишу навколо.»

На даний момент система може передавати аудіосигнал на відстань до одного метра, при цьому звук в анклаві досягає приблизно 60 децибел у діапазоні від 125 до 4000 Гц. Розробники впевнені у можливості подальшого вдосконалення цієї технології.

Згідно з аналізом ринку акустичних технологій, прогнозується зростання інтересу до подібних інновацій, особливо в контексті зростаючої потреби у приватності в публічних просторах. Дослідження, проведені Інститутом нових технологій, показують, що споживачі все більше цінують можливість чути любимий контент та при цьому не відволікатися на оточуючих. Це особливо важливо в умовах сучасного стилю життя, коли зручність і комфорт стають пріоритетами для багатьох користувачів.