4 دقیقه
تصور کنید دنیایی را که در آن میتوانید بدون نیاز به هدفونهای سنتی، موسیقی، پادکست یا هر محتوای صوتی دیگری را با صدای بلند بشنوید، آن هم بدون اینکه دیگران اطرافتان مزاحمتی حس کنند. این رویا، به لطف پروژهای نوآورانه در دانشگاه ایالتی پن، در حال تحقق است. تیمی به رهبری پروفسور یون جینگ، متخصص علم آکوستیک، موفق به توسعه فناوری جدیدی با عنوان «قلمروهای صوتی» شده است که امکان شنیده شدن صدا فقط در نواحی مشخص و هدفمند را ایجاد میکند.
این فناوری پیشرفته مبتنی بر امواج فراصوت است که به صورت طبیعی توسط گوش انسان قابل شنیدن نیست. این امواج با استفاده از متاسطوح صوتی پیشرفته، مانند لنزهای صوتی ویژه عمل کرده و صدا را در مسیرهای منحنی هدایت میکنند. با تولید دو پرتو فراصوت مجزا و تمرکز آنها در یک نقطه مشترک، سیستم موفق میشود یک منطقه صوتی محلی یا همان «حباب صوتی مجازی» ایجاد کند. تنها در این نقطه تلاقی است که صدا شنیده میشود و محیطی خصوصی برای شنونده فراهم میگردد.
هر پرتو فراصوت با فرکانسی کمی متفاوت ارسال میشود. زمانی که این پرتوها در نقطه مشترک با هم تلاقی میکنند، فرآیندی به نام هترداینینگ رخ داده و صدا به صورت قابل شنیدن در میآید. در خارج از این نقطه، پرتوها بیصدا میمانند و همین ویژگی باعث افزایش حریم خصوصی و دقت سیستم میشود. لنزهای متاسطح نیز توسط دکتر شیاوشینگ شیا وابسته به آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور با فناوریهای مدرن چاپ سهبعدی ساخته شدهاند و در هدایت دقیق صدا نقش کلیدی ایفا میکنند.
جهت اطمینان از عملکرد عملی این فناوری نوین، جیا-شین «جی» ژونگ و همکارانش از شبیهسازهای سر و تنه انسانی با میکروفونهای حساس استفاده کردند. نتایج آزمونها نشان داد تنها در نقطه از پیش تعیینشده صدا قابل شنیدن است و قدمت فناوری «قلمرو صوتی» را تأیید کرد.
یکی از مزایای برجسته این فناوری پوشش گسترده فرکانسی از 125 هرتز تا 4 کیلوهرتز است که تقریباً کل بازه شنوایی روزمره انسان را شامل میشود. این سیستم همچنین بسیار کوچک و قابل حمل (تنها 16 سانتیمتر) طراحی شده است و به سادگی در محصولات الکترونیکی مصرفی قابل ادغام است.
برخی ویژگیها و مزایای مهم قلمروهای صوتی عبارتاند از:
- شنیدن خصوصی و بدون نیاز به هدفون: ایجاد مناطق صوتی شخصی حتی در محیطهای مشترک
- جهتدهی بسیار دقیق: تنها فرد حاضر در منطقه هدف، صدا را میشنود و دیگران متوجه نمیشوند
- حمایت از بازه فرکانسی وسیع: پوشش کلیه فرکانسهای صدا و موسیقی برای تجربهای غنی و طبیعی
- طراحی جمعوجور: مناسب برای مصارف قابل حمل یا نصبشده و راهاندازی آسان
- سازگاری با محیط: حفظ کیفیت صدا حتی در مکانهایی مانند دفاتر باز یا کلاسهای درس
در مقایسه با هدفون و بلندگوهای معمولی، این فناوری نوین فراصوت و متاسطح، بدون تماس فیزیکی، سیم، یا محدودیتهای شارژ مکرر، مزایای غوطهوری هدفون را با حریم خصوصی بالا فراهم میکند. همچنین مشکل نشت صدا یا ابعاد بزرگ محصولات سنتی را ندارد.
قلمرو صوتی مجازی میتواند کاربردهای متعددی داشته باشد:
- خودروسازی: گفتگو و سرگرمی خصوصی در خودروهای اشتراکی
- دفاتر باز: تجربه شنیداری مستقل بدون مزاحمت
- کلاسهای درس: شخصیسازی محتوای آموزشی بدون اختلال در فعالیت گروهی
- فضاهای عمومی: ارائه اطلاعات یا سرگرمی هدفمند در فرودگاهها، موزهها، یا مراکز خرید
با فراهم آوردن امکان پخش خصوصی و دقیق صدا، این فناوری آیندهنگر میتواند روش تعامل ما با محتوای صوتی را دگرگون سازد. نمونههای فعلی تا یک متر برد صدا با حجم معادل صحبت عادی (حدود ۶۰ دسیبل) ایجاد میکند اما محققان در حال کار روی افزایش برد و قدرت خروجی با بهبود فناوری فراصوت هستند.
این دستاورد، تحول شگرفی در مهندسی صوت و طراحی تجربه کاربری به شمار میرود. علاقهمندان فناوری، متخصصان صوت و تمام کسانی که به نوآوریهای دیجیتال علاقه دارند، بهزودی شاهد ورود قلمروهای صوتی به زندگی روزمره خواهند بود—آغازی برای عصری تازه که شنیدن، خصوصی، بدون مزاحمت و کاملاً شخصیسازیشده خواهد بود.
منبع: neowin
.avif)
نظرات