Технология основана на специальной акустической метаповерхности, созданной с помощью 3D-печати. Она управляет звуковыми волнами так, чтобы звук концентрировался в очень небольшой области — размером чуть больше нескольких сантиметров. Стоит отойти от этой точки буквально на пару дюймов, и громкость резко падает.
По словам разработчиков, традиционные колонки распространяют звук во всех направлениях, а даже существующие направленные системы часто страдают от отражений звука от стен и других поверхностей. Это не только ухудшает качество звучания, но и снижает приватность. Особенно сложно таким системам воспроизводить глубокие басы.
Команда из Пенсильванского университета решила проблему иначе. Вместо сложной электроники и активной обработки сигнала исследователи использовали пассивную метаповерхность, работающую как своеобразная акустическая линза. Она изменяет направление звуковых волн и фокусирует их в конкретной точке.
Во время испытаний система успешно воспроизводила музыку с выраженными низкими частотами. Исследователи отмечают, что установка смогла передавать звук вплоть до 38 Гц — это почти нижний предел человеческого слуха. При этом уже небольшое смещение микрофона за пределы зоны прослушивания снижало уровень звука почти на 50 децибел.
Разработчики считают, что технология может найти применение в самых разных сферах. Например, в автомобилях пассажиры смогут одновременно слушать разные аудиопотоки без наушников, а банкоматы, терминалы и цифровые киоски смогут передавать персональные голосовые инструкции, не озвучивая их на всю улицу.
Отдельно исследователи подчёркивают, что технология сравнительно проста в производстве. Метаповерхности можно изготавливать с помощью обычных 3D-принтеров или пластиковых форм, что потенциально делает решение дешёвым для массового внедрения.
