گوش دادن خصوصی بدون هدفون: آیا آینده صدا همین‌جاست؟
این مانند پوشیدن یک هدست نامرئی است". اگر در جای درست بایستید، می‌توانید یک صدا یا موسیقی را بشنوید، در حالی که کسی در نزدیکی هیچ چیز نمی‌شنود.
فرارو- فناوری صوتی جدیدی معرفی شده است که می‌تواند امکان گوش دادن خصوصی بدون هدفون را فراهم کند. دانشمندان در حال توسعه فناوری هستند تا صدای خصوصی را مستقیماً به گوش شنونده در فضای باز منتقل کنند، به طوری که دیگران در نزدیکی آن را نشنوند. این نوآوری پتانسیل تغییر فضاهای عمومی و خصوصی را دارد، با کاربردهایی در حریم خصوصی صوتی، محیط‌های کاری و حتی دستگاه‌های کمک‌شنوایی.
به گزارش فرارو به نقل از ScienceNews، در دنیای واقعی، ویژگی‌های معماری، عمدی یا غیرعمدی، می‌توانند مسیر حرکت صدا را هدایت کنند. به عنوان مثال، در تالار مجسمه‌های کنگره ایالات متحده، یک زمزمه می‌تواند بی‌صدا از یک نقطه به نقطه دیگر در سراسر اتاق منتقل شود؛ امواج صوتی با سطوح منحنی تعامل می‌کنند تا صدا را متمرکز کنند. اکنون، دانشمندان به دنبال کنترل دقیق صدا هستند، که شاید روزی منجر به دنیایی بدون هدفون شود. با این حال، هدایت امواج صوتی یک چالش است. فرکانس‌هایی که انسان‌ها می‌توانند بشنوند (۲۰ تا ۲۰,۰۰۰ هرتز) تمایل دارند راحت‌تر منتشر شوند تا فراصوت با فرکانس بالاتر، به همین دلیل است که مکالمات قابل شنیدن هستند.
در سال ۲۰۱۹، محققان صدا را با استفاده از لیزرها هدایت کردند که نور را به صدا تبدیل می‌کرد. اما این روش نمی‌توانست صدای دقیق را منتقل کند. رویکرد دیگر بر امواج فراصوت متکی است. اگرچه فراصوت غیرقابل شنیدن است، اما به لطف اثری به نام تعاملات غیرخطی می‌تواند به هدف‌گیری صدا کمک کند. هنگامی که دو موج فراصوت به هم می‌رسند، آن‌ها با هم "جمع" می‌شوند تا یک موج با فرکانس بالاتر ایجاد کنند و همچنین یکدیگر را "کم" می‌کنند تا یک موج با فرکانس پایین‌تر ایجاد کنند که می‌تواند در محدوده شنوایی انسان قرار گیرد. این همان چیزی است که وقتی آب به روغن داغ در یک تابه برخورد می‌کند، اتفاق می‌افتد؛ انفجارهای بخار کوچک امواج فراصوت تولید می‌کنند که در هوا با هم ترکیب می‌شوند تا صدای جلز و ولز را که می‌شنویم، ایجاد کنند. در قرن بیستم، ارتش ایالات متحده از این اثر برای توسعه بلندگوهایی استفاده کرد که می‌توانستند صدا را در طول یک مسیر هدایت کنند. اما این صدا کاملاً خصوصی نیست زیرا در طول مسیر پرتو صوتی قابل شنیدن است.
اخیراً، محققان "حریم‌های صوتی" خصوصی را توسعه داده‌اند. یون جینگ، محقق آکوستیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می‌گوید: "این مانند پوشیدن یک هدست نامرئی است". اگر در جای درست بایستید، می‌توانید یک صدا یا موسیقی را بشنوید، در حالی که کسی در نزدیکی هیچ چیز نمی‌شنود. آن‌ها این شگفتی را با استفاده از متا‌سطوح صوتی به دست آوردند ؛ موادی که برای دستکاری صدا به روش‌هایی که مواد طبیعی نمی‌توانند، با ساختارهای تکراری ریز مهندسی شده‌اند. تیم جینگ پنل‌های آکوستیک را با کانال‌های هوایی زیگزاگ سه‌بعدی چاپ کردند. تنظیم طول مسیر هر کانال به تیم اجازه داد تا امواج فراصوت را به مسیرهای منحنی هدایت کنند. سپس تیم دو بلندگو را با ورقه‌های نازکی از این متا‌سطح پوشاند تا پرتوهای فراصوت را به سمت یکدیگر خم کنند. در نقطه تقاطع، تعاملات غیرخطی امواج را به صدای قابل شنیدن تبدیل کرد که فقط در این نقطه قابل شنیدن بود. کیفیت صدا هنوز عالی نیست، اما این تنها یک اثبات مفهوم است و کار می‌کند. این فناوری می‌تواند منجر به فضاهای عمومی آرام‌تر، جلسات خصوصی‌تر در محیط‌های باز و حتی کاربردهای نوآورانه در موزه‌ها یا نمایشگاه‌ها شود. این سیستم در محدوده فرکانسی وسیعی (از ۱۲۵ هرتز تا ۴ کیلوهرتز) که بیشتر فرکانس‌های مورد نیاز برای گفتار و موسیقی را پوشش می‌دهد، مؤثر است.
