|
Статьи
Это абсолютно новый класс устройств, часто именуемый звуковыми прожекторами. Суть их состоит в следующем - данные акустические системы не распространяют звук во всех направлениях, а собирают его в некий пучок, обладающий большей энергией и дальностью действия. При этом, такой звук не спроста называется узконаправленным, поскольку если вы направите его на конкретного слушателя, другие люди, находящиеся даже в метре от него ничего не услышат. Да, и слово "прожекторы" используется не спроста, поскольку наглядно описывают саму суть. Но световые волны обладают очень малой длинной волны, поэтому с ними работать в плане направлений очень удобно, а вот звуковые волны требуют другого подхода. Ведь для того, чтобы создать узконаправленный источник звука для 20 Гц, нужно иметь длину излучателя равную около 17 метров. Поэтому на данный момент мы можем столкнуться с двумя направлениями в области реализации звуковых прожекторов - ультразвуковые и обычные звуковые.
Ультразвуковые прожекторы
Ультразвуковые прожекторы имеют небольшую историю, хотя ведут ее с таких устройств из 40-х как сонары, используемые в подводном флоте. Эти приборы с помощью узконаправленного луча ультразвуковой волны сканируют пространство вокруг, в результате можно определить объекты и расстояния до них. Но ученые заметили, что из-за нелинейности водной среды, ультразвуковые волны создают волны с более низкими частотами. В 70 и 80-х появилось несколько публикаций, а между тем многие ведущие производители мира уже вовсю занялись проработкой данной идеи применительно к акустическим системам.
Сама ультразвуковая волна стала рассматриваться как несущая, по типу того, как работает радио, она модулируется специальным образом обычной звуковой волной (сигналом). При большой интенсивности такой ультразвуковой волны воздух начинает себя вести нелинейно, она искажается и на некотором расстоянии от источника сигнал "расшифровывается".
Плюсом данной системы является то, что ультразвук имеет малые длины волн и поэтому их удобно собирать "в пучок". Минусом - большое количество гармонических искажений, с чем боролись более 20 лет, и многие производители даже отказались от этой идеи из-за невозможности понижения коэффициэнта THD менее 50%.
Успеха добился Джозеф Помпеи, со студенческих лет заинтересовавшийся данной темой, причем учась и работая в передовых институтах, в частности Массачусетском Технологическом (MIT). Он придумал свой собственный метод шифрования несущей ультразвуковой волны таким образом, что в итоге мы получаем гармонические искажения на уровне 1% и динамический диапазон в 100 дБ, что сопоставимо с качеством Hi-Fi. Данное изобретение было успешно запатентовано, и Помпеи открыл свою компанию Holosonic Research Labs, которая на данный момент выпускает две модели - менее мощную с 18-дюймовым излучателем (максимальная звуковая мощность 100 Вт) и более мощную с 24-дюймовым (150 Вт). Их стоимость в зависимости от продавца составляет порядка 2000 $. Такие звуковые прожекторы уже можно встретить в некоторых музеях и галереях.
источник: 3dNews |