是否有不需要耳機(jī)就能進(jìn)行傳聲的技術(shù)呢?(圖片來(lái)源:pixabay)
在許多科幻片或動(dòng)作片里,我們總能看到里面的人物通過(guò)戴在耳朵上的設(shè)備接收來(lái)自其他地方的指揮。通常,如果我們要聽(tīng)到別人發(fā)給你的語(yǔ)音信息,一般都需要借助聽(tīng)筒或者耳機(jī)作為媒介。因此,科學(xué)家們開(kāi)始設(shè)想,是不是可以通過(guò)某種技術(shù),讓人們像外星人或擁有超能力一樣做到“隔空傳音” 呢?這種技術(shù)將能夠讓聲音直接傳達(dá)給目標(biāo)對(duì)象,即使對(duì)方?jīng)]有佩戴特殊的接收設(shè)備,也能完全不讓周圍其他人聽(tīng)見(jiàn)對(duì)話的內(nèi)容。
當(dāng)物質(zhì)受到周期性變化的光照射時(shí),產(chǎn)生聲信號(hào)的現(xiàn)象就稱為“光聲效應(yīng)”。2014年,麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn),空氣中的某些氣體可以通過(guò)吸收激光,產(chǎn)生出特定的聲波。這是“光聲效應(yīng)”的一種應(yīng)用,研究人員經(jīng)由監(jiān)測(cè)這些特定聲波的信號(hào),來(lái)了解空氣中對(duì)應(yīng)特殊氣體的含量以及其他有關(guān)性質(zhì)。
在這項(xiàng)研究的啟發(fā)下,科學(xué)家們開(kāi)始考慮是否能夠反過(guò)來(lái)利用,即通過(guò)空氣中的某些介質(zhì),直接以激光的形式來(lái)傳遞聲音。最近,麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員就以這個(gè)想法開(kāi)展了一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)成功,或許人們就將可能掌握夢(mèng)寐以求的“隔空傳音”技術(shù)。
水分子的光聲信息傳遞示意圖(圖片來(lái)源:見(jiàn)參考文獻(xiàn))
研究人員選擇了空氣中最廣泛存在的水分子作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。在吸收經(jīng)過(guò)頻率調(diào)整的特定激光后,水分子產(chǎn)生出研究人員所想要的聲波。水分子對(duì)不同的激光吸收程度各不相同,產(chǎn)生聲波的效果也存在差異。
這項(xiàng)研究最神奇的地方在于,不在激光傳播途徑上的水分子會(huì)一如往常。只有對(duì)應(yīng)的目標(biāo)能夠接收到聲波信息,即只有被激發(fā)的水分子能夠產(chǎn)生聲音。也就是說(shuō),當(dāng)使用這種技術(shù)進(jìn)行傳聲的時(shí)候,周圍的人是聽(tīng)不到聲音的,他們甚至察覺(jué)不到任何的異樣。這就實(shí)現(xiàn)了我們所想要的“隔空傳音”的效果。
一些人可能擔(dān)憂這種激光傳聲的方式會(huì)不會(huì)對(duì)眼睛、耳朵以及皮膚造成傷害。事實(shí)上,這些激光不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生任何損害。因?yàn)闆](méi)有這方面安全性的問(wèn)題,因此這項(xiàng)技術(shù)擁有很好的研究前景。目前,麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的激光發(fā)射設(shè)備,并且成功通過(guò)這臺(tái)設(shè)備向2.5米外的地方發(fā)送的聲音信息。
需要通過(guò)不同的音節(jié)詞匯排列組合,才能形成人類可以辨識(shí)的語(yǔ)句(圖片來(lái)源:pixabay)
但是,研究人員還沒(méi)有找到讓這些聲波變成真正語(yǔ)言信息的最佳方法。要傳遞有意義的信息,就需要有一個(gè)編碼轉(zhuǎn)換的過(guò)程,通過(guò)不同的音節(jié)排列組合,形成人類可以辨識(shí)的語(yǔ)句。而如何對(duì)激光進(jìn)行編碼、激光能夠傳遞多長(zhǎng)的信息,以及傳遞過(guò)程中有多少信息會(huì)損失,都是研究人員下一步需要考慮的問(wèn)題。由于需要保證整體的傳遞效果,這個(gè)方面仍然是一個(gè)有待攻克的難題。
另一方面,如何對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,讓激光傳遞不同分貝的聲波,以及傳遞更長(zhǎng)的距離,也是隨之而來(lái)的挑戰(zhàn)。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的是2.5米外產(chǎn)生60分貝的聲音,這顯然并不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。但無(wú)論如何,激光傳聲技術(shù)讓過(guò)去只在想象中的“隔空傳音”有了變成現(xiàn)實(shí)的可能。
這類技術(shù)無(wú)論是在軍事領(lǐng)域協(xié)助定位、信息傳遞,還是在商業(yè)領(lǐng)域作為廣告投放手段,抑或是在日常生活中改進(jìn)降噪設(shè)備等等,都能發(fā)揮出巨大的作用。一旦實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿景,我們社會(huì)的方方面面都將可能迎來(lái)革命性的變化?;蛟S在將來(lái)的某一天,人與人之間都能更加方便地進(jìn)行不受外界干擾的交流。
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