科学家打造了一种新型隐形斗篷，但它不适合你的眼睛

声波并不总是直接击中我们的耳朵，它们还可以从其他物体和我们所在空间的墙壁反射回来，这就是为什么在洞穴般的大教堂里听乐队演奏与在教堂里听乐队演奏是一种不同的体验。小型音乐俱乐部。

现在，科学家们已经开发出一种技术，可以“隐藏”物体对声场的影响，因此声波似乎不会击中物体或从物体反射回来。 实际上，就声学而言，这些物体可以变得不可见。

它使用麦克风外环（用作音频传感器）和扬声器内环（用作音频源）来工作。 通过分析麦克风拾取的声波，计算机指示扬声器立即调整声场，使其表现得好像被隐藏的物体不存在一样。

（罗伯茨森等人，《科学进展》，2021）

上图：该图展示了隐形技术如何有效隐藏声波反射，而全息术如何产生现实中不存在的声学错觉。

研究人员在他们的研究中解释说：“这开辟了以前无法进入的研究方向，并促进了包括建筑声学、教育和隐形在内的实际应用。”纸。

以声学方式隐藏物体的想法本身并不新鲜——它也被尝试过超材料，旨在吸收到达表面的所有声波。 然而，这是一种被动的、相当不灵活的方法，只能在有限的频率范围内工作。

通过这种新的实时方法，让物体消失的功能更加丰富，甚至可以反过来，让听起来好像一个不存在的物体占据了房间的空间（全息术） ）。

什么叫现场可编程门阵列(FPGA) – 可定制编码的集成电路 – 确保音频源输出能够响应音频扬声器输出，几乎没有任何延迟。

到目前为止，研究人员已经成功地让他们的系统能够处理尺寸最大为 12 厘米（4.7 英寸）的 2D 物体。 通过进一步研究，该团队预计能够扩展该技术以处理尺寸更大的 3D 对象。 更重要的是，它已经可以在很宽的频率范围内运行。

“我们的设施使我们能够在超过三个半八度的频率范围内操纵声场，”地球物理学家约翰·罗伯茨森说来自瑞士苏黎世联邦理工学院。

该技术有可能在任何记录和分析声波的领域得到很好的利用——涵盖了一系列的科学应用，例如地下结构的研究。

进一步，研究人员希望让这样的系统也能在水下工作，那里的声学效果有很大不同。 同样，任何需要隐藏现有对象或需要放置虚拟对象的声波扫描过程都可以受益。

英国爱丁堡大学数学地球科学家安德鲁·柯蒂斯解释说，这项新研究再次证明了许多科学家令人难以置信的耐心，多年前就为声学斗篷开发了初步基础。

“这项合作始于 15 年前，当时基础理论已经开发出来，这说明了科学项目的长期性，”柯蒂斯 说。

该研究发表于科学进步。