科學家研究了一種新型隱形斗篷,但它不適合你的眼睛

聲波並不總是直接擊中我們的耳朵,它們也可以從其他物體和我們所在空間的牆壁上反彈,這就是為什麼在巨大的大教堂裡聽樂隊演奏與在教堂裡聽是不同的體驗。小型音樂俱樂部。

科學家研究了一種新型隱形斗篷,但它不適合你的眼睛

帶有麥克風和揚聲器環的實驗裝置(蘇黎世聯邦理工學院/Astrid Robertsson)

現在,科學家們已經開發出一種技術來掩蓋物體對聲場的影響,因此聲波似乎不會撞擊它們或從它們反射回來。實際上,就聲學而言,可以使這些物件不可見。

它使用麥克風的外環和揚聲器的內環工作。透過分析麥克風拾取的聲波,計算機指示揚聲器立即調整聲場,使其表現得好像被隱藏的物體不存在一樣。

研究人員在他們的論文中解釋說:這開啟了以前難以接近的研究方向,並促進了包括建築聲學、教育和隱身在內的實際應用,在聲學上隱藏物體的想法本身並不新鮮,它也被稱為超材料,旨在吸收到達表面時的所有聲波。然而,這是一種被動的、相當不靈活的方法,只能在有限的頻率範圍內工作。

所謂的現場可程式設計門陣列(FPGA) - 可以自定義編碼的積體電路 - 以確保音訊源輸出能夠幾乎沒有延遲地響應音訊揚聲器輸出。

科學家研究了一種新型隱形斗篷,但它不適合你的眼睛

上圖:一張圖說明了隱形如何有效地隱藏聲波反射,而全息術會產生現實中不存在的聲學幻覺。

到目前為止,研究人員已經成功地讓他們的系統能夠處理最大 12 釐米的二維物體。透過進一步研究,該團隊希望能夠擴充套件技術以處理尺寸更大的 3D 物件。更重要的是,它已經在很寬的頻率範圍內發揮作用。

我們的設施使我們能夠在超過三個半八度音程的頻率範圍內操縱聲場,來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的地球物理學家 Johan Robertsson 說。

更進一步,研究人員希望讓這樣的系統也能在水下工作,那裡的聲學顯著不同。同樣,任何需要隱藏現有物件或需要放置虛擬物件的聲波掃描過程都會受益。

英國愛丁堡大學的數學地球科學家安德魯·柯蒂斯 解釋說,這項新研究也再次證明了許多科學傢俱有驚人的耐心,聲學斗篷的初步基礎是多年前開發的。這項合作始於 15 年前,當時開發了基礎理論,這說明了科學專案的長期性質。

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