用声学超材料给声音做一个“变焦镜头”

shuszhao · 发表于 2019-5-13 10:57:10

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苏塞克斯大学负责这项研究的Gianluca Memoli博士表示，声学超材料是普通材料，如塑料，纸张，木材或橡胶，但经过精心设计，使其内部几何形状能够塑造出声音。声学镜头的概念自20世纪60年代开始出现，声学全息图开始出现在超声波应用中，但这是第一次探索具有实用尺寸镜头的声音系统，类似于用于光线的镜头。
想象一下，在喧闹的人群中与一百英尺以外的个人交谈，而不使用手机，或者坐在音乐厅后角的便宜座位上，但听到的一切都和前面和中心观众一样。英国苏塞克斯大学和布里斯托尔大学的研究人员正致力于通过采用“声学超材料”以与光学镜片相同的方式来操纵声音。

该研究小组展示了第一款动态超材料设备，其变焦目标是用于声音的变焦镜头，被称为“Vari-sound”。研究小组还建造了一个准直器（一种产生平行光束或辐射的设备），能够从标准扬声器以窄的定向束的形式发射声音。声学准直器可用于上述人群场景中的个人，或将信号对准电影院过道，以阻止人们坐在过道台阶上。

苏塞克斯大学负责这项研究的Gianluca Memoli博士表示，声学超材料是普通材料，如塑料，纸张，木材或橡胶，但经过精心设计，使其内部几何形状能够塑造出声音。声学镜头的概念自20世纪60年代开始出现，声学全息图开始出现在超声波应用中，但这是第一次探索具有实用尺寸镜头的声音系统，类似于用于光线的镜头。

研究团队看到了这项技术的众多机会。从使用声透镜作为高度聚焦的定向麦克风，到精确定位脆弱机械部件内的疲劳，区分破坏玻璃门的窃贼和在外面的轻声发出叫声的宠物。个人助理设备（例如Amazon Echo）也可以使用该技术来关注从房屋内的特定位置发出的命令，使得它们对背景噪声不太敏感。简而言之，这项技术在家庭娱乐，公共通信，安全，制造甚至健康产业领域的潜在好处是巨大的。