惊人的新技术能将声音“弯曲”至您的耳中

摘要：研究提出了一种创新技术，允许人们在不使用耳机或耳塞的情况下，享受音乐或播客，同时不干扰周围的人。通过创造可听的声域，这项技术可以在特定位置生成声音，改变了我们与声音的互动方式。声音以波的形式传播，控制声音方向的挑战主要源于衍射现象，尤其是低频声音。研究利用超声

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研究提出了一种创新技术，允许人们在不使用耳机或耳塞的情况下，享受音乐或播客，同时不干扰周围的人。通过创造可听的声域，这项技术可以在特定位置生成声音，改变了我们与声音的互动方式。声音以波的形式传播，控制声音方向的挑战主要源于衍射现象，尤其是低频声音。研究利用超声波和非线性声学原理，将声音定向到指定听众。超声波在空气中传播时不可听，然而，通过相互作用，两个不同频率的超声波束可以生成可听声波，仅在特定区域内可听。这一技术的应用潜力广泛，可能在娱乐、通信和空间音频体验等领域带来革命性变化。

想象一个场景，您可以享受音乐或播客，而无需佩戴耳机或耳塞，同时确保周围的人不会受到干扰。此外，想象在公共场合进行私人对话，而其他人无法窃听。我们最新的研究提出了一种创新的方法，通过创造可听的声域——有效隔离于周围环境的局部声音空间，来实现这一目标。简而言之，我们开发了一项技术，能够在所需的确切位置生成声音。

将声音定向，使其仅在特定位置可听的能力，有潜力彻底改变多个领域，包括娱乐、通信和空间音频体验。这一进展可能从根本上改变我们在日常生活中与声音的互动方式。

声音本质上是以波的形式通过空气传播的振动。当一个物体来回振动时，会压缩和释放空气分子，从而产生这些波。这些振动的频率决定了声音的音调；较低的频率对应于深沉的声音，例如低音鼓发出的声音，而较高的频率则产生尖锐的声音，如口哨声。

由于一种称为衍射的现象，控制声音的方向可能相当具有挑战性。衍射指的是声音波在传播时扩散的倾向。这种效应在低频声音中尤为明显，因为它们具有更长的波长，使得几乎不可能将声音限制在特定区域。尽管某些音频技术，如参数阵列扬声器，可以创建定向的聚焦声束，但它们仍然会发出沿整个轨迹可听的声音。

我们发现了一种新颖的方法，通过利用自弯曲超声波束和一种称为非线性声学的原理，将声音传递给指定的听众。超声波是指频率超过人类听觉范围的声波，通常在20 kHz以上。这些波与可听声波在空气中传播的方式相似，但对人类来说是不可听的。

在我们的研究中，我们利用超声波作为可听声音的载体，使其能够无声地穿越空间，仅在所需位置变得可听。我们的技术依赖于两个不同频率的超声波束之间的相互作用，这些波束在自身状态下是无声的。当这些波束相交时，会产生一个新的可听频率声波，只有在特定区域内才能听到。这一创新方法使我们能够将音频定向到特定位置或个体，而不会打扰到周围的其他人。