Kulaklık Olmadan Sesi Doğrudan Dinleyicinin Kulağına İleten Bir Teknoloji Geliştirildi
Kulaklık olmadan müzik veya podcast dinleyebilseydiniz ve başkalarını rahatsız etmeseydiniz nasıl olurdu? Ya da toplum içinde özel bir konuşma yapsanız ve kimse sizi duymasa?
Pennsylvania Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, çevrelerinden izole edilmiş lokalize ses cepleri oluşturmanın bir yolunu sundular. Bu teknoloji tam olarak ihtiyaç duyduğunuz yerde ses yaratabilir.
Ses nedir?
Ses, havada uzunlamasına bir dalga gibi hareket eden bir titreşimdir. Bu dalgalar, ortamdaki moleküller ileri geri hareket ederek daha fazla ve daha az yoğun alanlar yarattığında oluşur.
Bu titreşimlerin frekansı tonun perdesini belirler. Düşük frekanslar büyük bir davul gibi derin seslere, yüksek frekanslar ise ıslık gibi sert seslere karşılık gelir.
Sesin nereye gittiğini kontrol etmek, kırınım adı verilen bir olgu nedeniyle zordur: ses dalgaları yayıldıkça farklılaşır ve kelimenin tam anlamıyla köşeleri dönebilir.
Bu etki, daha uzun dalga boyları nedeniyle düşük frekanslı sesler için özellikle güçlüdür ve sesi belirli bir alana hapsetmeyi neredeyse imkansız hale getirir.
Parametrik hoparlör dizileri gibi bazı ses teknolojileri, belirli bir yöne yönlendirilmiş odaklanmış ses ışınları üretebilir. Ancak bu teknolojiler yine de uzayda ilerlerken yolu boyunca duyulabilir ses üretecektir.
İşitilebilir enklavlar bilimi
Şimdi bilim insanları sesi belirli bir dinleyiciye göndermenin bir yolunu buldular: kendi kendini büken ultrasonik ışınlar ve doğrusal olmayan akustik adı verilen bir kavram kullanarak.
Ultrason, insan işitme aralığının üzerinde veya 20 kHz’in üzerinde frekanslara sahip ses dalgalarını ifade eder. Bu dalgalar normal ses dalgaları gibi havada yayılır, ancak insanlar tarafından duyulamaz.
Ultrason birçok malzemeye nüfuz edebildiği ve nesnelerle benzersiz şekillerde etkileşime girebildiği için tıbbi görüntülemede ve birçok endüstriyel uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yeni çalışmada, bilim insanları ultrasonu duyulabilir ses için bir taşıyıcı olarak kullandılar. Sesi uzayda sessizce taşıyabilir ve yalnızca istendiğinde duyulabilir hale gelir.
Normalde, ses dalgaları doğrusal olarak birleştirilir, yani orantılı olarak daha büyük bir dalgaya eklenirler. Ancak, ses dalgaları yeterince yoğun olduğunda, doğrusal olmayan bir şekilde etkileşime girerek daha önce olmayan yeni frekanslar üretebilirler.
Yeni cihazda bilim insanları, kendileri sessiz olan farklı frekanslarda iki ultrasonik ışın kullanıyor. Ancak uzayda kesiştiklerinde, doğrusal olmayan etkiler, yalnızca belirli bir alanda duyulabilen duyulabilir bir frekansta yeni bir ses dalgası üretmelerine neden olur.
Normalde, ses dalgaları engellerle karşılaşmadıkları sürece düz bir çizgide yayılırlar. Ancak akustik meta yüzeyler – ses dalgalarını manipüle eden özel malzemeler – kullanarak ultrasonik ışınları bükülecek şekilde şekillendirmek mümkündür.
Tıpkı optik bir merceğin ışığı bükmesi gibi, akustik meta yüzeyler de ses dalgalarının şeklini değiştirir. Bilim insanları, ultrasonik dalgaların fazını hassas bir şekilde kontrol ederek, engelleri çevreleyebilen ve belirli bir yerde buluşabilen kavisli ses yolları oluşturdular.
Buradaki anahtar olgu, fark frekansı üretimi olarak adlandırılan şeydir. Frekansları biraz farklı olan 40 kHz ve 39,5 kHz gibi iki ultrasonik ışın üst üste geldiğinde, frekansları arasındaki farkta yeni bir ses dalgası yaratırlar – bu durumda 0,5 kHz veya 500 Hz, yani insan işitme aralığının içinde.
Ses yalnızca ışınların kesiştiği yerde duyulabilir. Bu kesişme noktasının ötesinde ultrasonik dalgalar sessiz kalır. Bu, ses yayılırken başkalarını rahatsız etmeden belirli bir yere veya kişiye ses verebileceğiniz anlamına gelir.
Ses kontrolü
Ses bölgeleri yaratma becerisi birçok potansiyel uygulamaya sahiptir. Ses çevreleri halka açık yerlerde kişiselleştirilmiş ses sağlayabilir.
Örneğin, müzeler ziyaretçilere kulaklık olmadan çeşitli sesli rehberler sağlayabilir ve kütüphaneler öğrencilerin başkalarını rahatsız etmeden sesli derslerle çalışmasına izin verebilir.
Bir arabada yolcular, sürücünün navigasyon talimatlarını dinlerken dikkatini dağıtmadan müzik dinleyebilir. Ofisler ve askeri tesisler de gizli konuşmalar için yerelleştirilmiş konuşma bölgelerinden faydalanabilir.
Ses bölgeleri ayrıca belirli alanlardaki gürültüyü ortadan kaldırmak için uyarlanabilir, işyerinde konsantrasyonu artırmak veya kentsel alanlarda gürültü kirliliğini azaltmak için sessiz bölgeler oluşturabilir.
Böyle bir cihaz yarın hazır olmayacak. Teknolojinin hala sorunları var. Doğrusal olmayan bozulma ses kalitesini etkileyebilir.
Enerji verimliliği de bir başka zorluk: ultrasonu duyulabilir sese dönüştürmek için yüksek yoğunluklu alanlar gerekiyor ve bu alanları oluşturmak enerji açısından yoğun olabiliyor.
Bu zorluklara rağmen, ses anklavları ses yönetiminde temel bir değişimi temsil ediyor. Bilim insanları, sesin mekanla nasıl etkileşime girdiğini yeniden tanımlayarak sürükleyici, etkili ve kişiselleştirilmiş ses deneyimleri için yeni olanaklar yaratıyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kulaklık Olmadan Sesi Doğrudan Dinleyicinin Kulağına İleten Bir Teknoloji Geliştirildi
Elon Musk’ın Neuralink’i, Black Mirror’a İlham Kaynağı mı Oldu?