科学家创造令人赞叹的3-D声全息图

导读 想象一下,发光的微小Leia公主在《星球大战》中恳求Obi Wan Kenobi的帮助,您已经有了全息图的一般概念-操纵的光在实际上是空白空间中显

想象一下,发光的微小Leia公主在《星球大战》中恳求Obi Wan Kenobi的帮助,您已经有了全息图的一般概念-操纵的光在实际上是空白空间中显示为三维物体。全息图生成设备会重塑电磁场,从而产生一种幻觉,即光从真实的物体或人身上反射回来。

全息图已经存在了数十年。但是现在,杜克大学的工程师通过弄清楚如何创建声全息图,也就是给人以三维存在的幻象的幻觉,给了这个观念新的皱纹。

杜克大学电气与计算机工程学教授史蒂夫·卡默(Steve Cummer)在新闻稿中说:“我们对声波的控制与人们以前对光波的控制完全相同。” “这就像一个声学的虚拟现实显示器。它使您对声场的空间格局更具真实感。”

这样想吧-您可以走进充满声学全息图的房间,在不同的地方经历不同的声音和噪音,而在其他地方则没有,或者可以将全息图编程为当您坐着不动时投射在不同的位置(在前面电视机),使其听起来像是超逼真的环绕声系统。而且,从理论上讲,通过设备投射的恒定不变的声波可以随着设备的改变而改变,就像装有不同滤镜以改变颜色的灯光机的音频版本一样。

全屏宽度

这种新设备可以改变声波,从而创造出科学家所谓的“声全息图”。

史蒂夫·坎默/杜克大学

小工具本身看起来有点像是由乐高积木制成的墙,但实际上是由3D打印的超材料构成的,即由大量单独设计的细小细胞制成的合成材料,这些材料在结合时具有令人惊叹的特性。基本上,每个砖块都包含一个螺旋,这会影响声音在其中传播的方式。结合起来,块之间的细微差异可以重定向声波,从而使弯曲弯曲的方式是设计者希望的任何方式。

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超材料块中包含的12种不同类型的螺旋的计算机渲染。每一种都会使声波减慢不同的特定量,并且将螺旋形排列成一个阵列会弯曲入射声波的形状。

史蒂夫·坎默

坎默说:“这基本上就像在演讲者面前戴上口罩一样。” “它看起来好像声音来自比其更复杂的来源。”

该技术在《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇新文章中进行了描述,它可以使未来的立体声系统和扬声器变得更加生动,这对发烧友来说非常有用,但科学家们还说,这种技术在医学超声设备中具有潜在的应用。