Technologie | Věda | Zvuk

Speciální akustické čočky z metamateriálu dokáží přesně zaměřit zvuk nebo i mikrofon

  • Vědci vytvořili z metamateriálu speciální zvukovou čočku
  • Zvuk lze díky tomu zaměřit na přesné místo
  • Stejný princip lze použít i pro snímání zvuku - mikrofon

Vědci z univerzit v Sussex a Bristolu vyvíjí nový typ akustických materiálů, které dokáží se zvukem pracovat podobně, jako tomu je u optických čoček a světla. Hlavní snahou je schopnost zaměřovat a zaostřit směr, což se v případě světla dělá právě pomocí optických čoček.

Se zvukem je již dlouho zakořeněný problém toho, že se šíří všemi směry a lze ho jen velmi složitě usměrnit. Vzhledem k tomu, že mechanické vibrace se šíří jak samotným materiálem tak i prostorem, lze tomu jen těžko zabránit. Ale v budoucnosti budeme mít technologii, která tento princip změní.

Trik je v geometrii

Jak lze ovládnout a manipulovat se zvukem podobně jako se světlem? Klíčem jsou speciální metamateriály, které se neliší z pohledu složení - může jít o dřevo, papír nebo klasický plast. Trik je v tom, jaký mají tyto materiály tvar, protože právě geometrie materiálu dokáže ovlivnit chování podobně, jako to dělají čočky u světla.

O výpočet geometrie a konstrukce se starají počítače, které dokáží přesně simulovat průchod zvuku tímto metamateriálem a jeho výsledné chování v prostoru.

První ukázka

Vědcům už se podařilo vyrobit první prototyp varifokálních čoček s označením „Varisound“, které jsou postavené na metamateriálu a oproti dřívějším prototypům je celá konstrukce mnohem menší. 

Zároveň se podařilo vytvořit i kolimátor, který dokáže vytvořit usměrněný zvuk v jednom směru. Kombinací těchto dvou hlavních technologií bylo možné zaměřit zvuk na konkrétní místo, přičemž nikde v okolí se tento zvuk nešířil. Výhodou je, že jako zdroj zvuku stále stačí použit klasický reproduktor, který je napojený na tento kolimátor.

Možnosti použití

Jakmile tato technologie bude v konečné fázi, bude mít obrovské možnosti použití. Představte si, že budete mít dokonalý prostorový zvuk v domácnosti kdekoliv, kde budete sedět, přičemž zvuk se bude šířit pouze z jediného bodu přímo do vašich uší a vše bude upravováno v reálném čase.

Hlídači, policisté a další budou moci v davu velmi snadno oslovit kohokoli přesně a na dálku, aniž by tuto zprávu slyšel kdokoli jiný a byla přehlušena okolním šumem. V koncertní hale budete slyšet zvuk stejně kvalitně když budete sedět v poslední řadě v rohu, stejně jako člověk, který bude sedět v první luxusní řadě. To samé platí třeba u kin s prostorovým zvukem.

Stejný princip se týká i snímání zvuku respektive mikrofonů, kdy bude možné přesně snímat váš hlas ať budete kdekoli, i když snímací zařízení bude na jednom místě a třeba na druhé straně místnost.

Revoluce manipulace se zvukem tímto způsobem může přinést nové možnosti v oblastech jako je výroba, veřejné komunikace, zdravotnictví, obecně bezpečnost a další.

Originální materiál k výzkumu naleznete zde

Diskuze (4) Další článek: Týden mobilně: Speciál z Valencie, kde Asus představil unikát s motorovým foťákem

Témata článku: Technologie, Věda, Výzkum, Zvuk, Světlo, Materiál, Reproduktory, Geometrie, SPEC, Čočka, Mikrofon, Snímání, Bristol, Princip, Stejný princip, Zdroj zvuku, Vědec, Sussex


Určitě si přečtěte

Hesla jsou zlo. Hackeři napáchali tolik škody právě proto, že vůbec existují

Hesla jsou zlo. Hackeři napáchali tolik škody právě proto, že vůbec existují

** Nikdo si je nepamatuje ** Žádné není zcela bezpečné ** Nejlepší by bylo je prostě zrušit

Jakub Čížek | 63

Jak doma vylepšit signál Wi-Fi: Pomůže repeater, více routerů, ale nejlépe systémy mesh

Jak doma vylepšit signál Wi-Fi: Pomůže repeater, více routerů, ale nejlépe systémy mesh

** Máte špatný signál Wi-Fi? Mesh systémy to vyřeší ** Už vás nezruinují, meziročně ceny příjemně spadly ** Jak systém funguje a čím je výjimečný?

Jiří Kuruc | 107

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 93

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

** Google představil nový kvantový čip s 53 qubity ** Oznámil, že díky němu lidstvo poprvé dosáhlo kvantové nadvlády ** IBM toto tvrzení zlehčuje

Karel Javůrek | 15

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

** Wi-Fi zásuvky nevyrábí pouze Čína ** Vyzkoušeli jsme českou Netio PowerCable ** Je přímo určená pro vývojáře, má totiž jednoduché JSON API

Jakub Čížek | 43