私人聆聽音訊技術”聽覺飛地”就像可投射的虛擬耳機
想像一下,無需戴耳機,就能聆聽別人聽不到的音樂或其他音訊。 現在,透過所謂的”聽覺飛地”(audible enclaves)就可以做到這一點。這項技術由賓州州立大學聲學教授尹晶領導的團隊開發。

博士後鍾嘉欣準備在人體模型上測試”聽覺飛地”技術波爾尼瑪-托米/賓州州立大學
簡單地說,該系統只允許站在或坐在特定位置的人聽到投射的聲音。 位於該人旁邊、後面甚至前面的人都聽不到,除非他們與該人交換位置。
聲音由兩個超音波換能器以超音波的形式發出,兩個換能器發出的超音波頻率略有不同。 在每個換能器的正前方都有一個被稱為元表面的”聲透鏡”,它利用微結構彎曲超音波通過的方向。
因此,每個換能器發出的超音波會沿著彎曲的路徑向兩側彎曲,然後再折回,最終相交。 如果單獨遇到這兩種波,人耳是聽不見的。 但是,如果有人正好位於這些波的交會點,那麼它們的組合訊號就會產生可聽的聲音。

音頻飛地系統示意圖
“為了測試該系統,我們使用了一個模擬頭部和軀幹的假人,在其耳朵內裝有麥克風,以模仿人類在超音波波束軌跡沿線各點所聽到的聲音,並使用第三個麥克風掃描交叉區域,”該研究的第一作者、博士後學者鍾嘉欣(Jay Zhong)說。 我們證實,除了交叉點外,其他地方聽不到聲音,這就是我們所說的”飛地”。

目前,此技術的傳輸距離限制在1 公尺(3.3 英尺)左右,聲級限制在60 分貝左右,也就是正常說話的音量。 不過,只要提高超音波的強度,相信這兩個數字都可以提高。
科學家希望,該系統最終能在教室、車輛內部或虛擬/擴增實境設定等環境中得到應用。 有關這項研究的論文最近發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上。