如果您可以听音乐或没有耳机或耳塞的播客，而又不会打扰您周围的任何人怎么办？还是在没有其他人听到您的情况下在公共场合进行私人对话？
我们新发表的研究介绍了一种创建方式可听见的飞地- 与周围环境隔离的局部声音。换句话说，我们已经开发了一种技术，可以准确地创造出所需的声音。
只能在特定位置发出声音的声音的能力可以改变娱乐，沟通和空间音频体验。
什么是声音？
声音是振动这是一波浪潮。当物体来回移动，压缩和解压缩空气分子时，会产生这些波。
这些振动的频率是决定音高的原因。低频对应于深层的声音，就像低音鼓。高频对应于尖锐的声音，就像哨声一样。
由于现象而难以控制声音的运转很难称为衍射- 声波在旅行时会散开的趋势。由于其较长的波长，这种效果对于低频声音特别强，因此几乎不可能将声音局限于特定区域。
某些音频技术，例如参数阵列扬声器，可以创建聚焦的声梁针对特定方向。但是，这些技术仍然会发出声音，这些声音在其穿过太空时沿着整个路径可听见。
可听见的飞地科学
我们找到了一种新的方式，将声音发送给一个特定的听众：通过自弯曲的超声梁和一个称为非线性声学的概念。
超声波是指高于人类听力范围或20 kHz的频率的声波。这些海浪像普通的声波一样在空中传播，但人们听不到。因为超声可以通过许多材料穿透并以独特的方式与物体交互，所以它被广泛用于医学成像还有很多工业应用。
在我们的工作中，我们将Ultrasound用作可听见声音的载体。它可以无声地通过空间传输声音 - 只有在需要时才能听到。我们是怎么做到的？
通常，声波结合线性，这意味着它们只是比例地加起来了更大的浪潮。但是，当声波足够强烈时，它们可以非线性相互作用，从而产生以前不存在的新频率。
这是我们技术的关键：我们以不同的频率使用两个超声梁，这些超声梁完全沉默。但是当他们在太空中相交，非线性效应会导致它们以可听见的频率产生新的声波，该声波仅在该特定区域才能听到。
有关的：这些降噪耳机可以过滤命令的特定声音，这要归功于深度学习
至关重要的是，我们设计了可以自行弯曲的超声梁。通常，除非某些东西阻止或反映它们，否则声波以直线传播。但是，使用声学元时间- 操纵声波的专业材料 - 我们可以在行进时塑造超声梁以弯曲。与光学镜头弯曲光的方式相似，声学元面更改声波路径的形状。通过精确控制超声波的阶段，我们创建弯曲的声音路径可以在障碍物周围导航并在特定目标位置开会。
在起作用的关键现象是所谓的差异频率产生。当两个频率略有不同的超声梁（例如40 kHz和39.5 kHz）重叠时，它们会在其频率之间的差异下形成新的声波 - 在这种情况下为0.5 kHz或500 Hz，在人类听力范围内。只能在横梁交叉的地方才能听到声音。在该十字路口之外，超声波保持沉默。
这意味着您可以将音频传递到特定的位置或人，而不会打扰其他人作为声音传播。
推进声音控制
创建音频飞地的能力具有许多潜在的应用程序。
音频飞地可以在公共场所启用个性化音频。例如，博物馆可以为无耳机的访客提供不同的音频指南，并且图书馆可以让学生在不打扰他人的情况下学习音频课。
在汽车中，乘客可以听音乐而不会分散驾驶员的注意力。办公室和军事环境也可以从本地化的演讲区中受益，以进行机密对话。音频飞地也可以适应指定区域中的噪音，创建安静区域以改善工作场所的注意力或减少城市的噪声污染。
在不久的将来，这并不是要在架子上的东西。例如，我们的技术仍然存在挑战。非线性失真会影响声音质量。功率效率是另一个问题 - 将超声转换为可听见的声音需要高强度的领域，而这些场可能会产生能量。
尽管有这些障碍，但音频飞地还是声音控制的根本转变。通过重新定义声音与空间的互动方式，我们为沉浸式，高效和个性化的音频体验打开了新的可能性。
