宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了一项革命性技术,能够创建“可听区域”,让声音仅在特定位置被感知,而不会打扰周围的人。该技术利用超声波和声学超表面,通过精确控制声波的传播路径,实现定向传音。这项创新不仅解决了在公共场所或需要安静环境中使用音频设备时的干扰问题,而且在广泛的音频频率范围(125 Hz 至 4 kHz)内表现出色,即使在复杂声学环境下也能保持良好效果。该设备体积小巧,仅相当于铅笔盒大小,目前可实现约一米的传播距离和约 60 分贝的音量,未来有望通过增强超声波技术进一步提升性能,为个人音频体验带来颠覆性变革。
🎯 **定向声波技术实现“听音自由”**:该技术通过结合超声波和声学超表面,能够创造出仅在特定交汇点可听见的“可听区域”。这意味着用户可以在不佩戴耳机的情况下,享受个人音频内容,同时避免对周围人群造成干扰,实现了真正意义上的“听音自由”。
🔊 **宽频段与环境适应性**:该技术能够覆盖 125 Hz 到 4 kHz 的广泛音频频率范围,这包含了人耳大部分可听到的声音。此外,即使在声音容易反弹的复杂声学环境中,该系统依然能保持出色的表现,显示了其强大的环境适应能力。
📏 **小巧便携与未来潜力**:该设备整体尺寸约为 16 厘米,非常紧凑,便于携带。目前其声音传播距离约为一米,音量可达 60 分贝,相当于正常说话的音量。研究团队表示,通过使用更强的超声波,有望进一步扩大其传播范围和音量,为未来的应用场景提供更多可能性。
IT之家 7 月 20 日消息,科学家研制出一种新技术,即使不戴耳机,也能在听音乐时不会打扰到附近的人。
宾夕法尼亚州立大学的团队一直在致力于这项研究,该项目由声学教授 Yun Jing 领导,他们想出了一个巧妙的方法来创造一种称为“可听区域(audible enclaves)”的无形音频区域,声音只能在一个精确的位置被听到。
他们使用了超声波,以及所谓的 acoustic metasurfaces(声学超表面)—— 可以朝特定方向弯曲声音的小型装置。通过结合两条沿弯曲路径传播并在单一点相交的超声波束,他们能够使声音仅在交汇点处可以被听到,单一的超声波束无法被听到。

该方法的最大优势之一是适用于广泛的音频范围 —— 在 125 Hz 到 4 kHz 之间,涵盖了人们大部分能听到的声音。即使在声音会反弹的房间里,系统表现也很出色。而且该设备还非常紧凑:整个装置尺寸约为 16 厘米,大约是铅笔盒的大小。
目前,该方案的声音可以传播约一米,达到约 60 分贝,相当于正常说话的音量。该团队相信通过使用更强的超声波,可以进一步扩大范围和音量。
IT之家附论文链接:
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2408975122