Каждый из нас так или иначе сталкивался с соседями, громкая музыка из квартиры которых мешала не только спать, но и заниматься привычными делами. При этом многие из нас не против шумных вечеринок, но к слишком назойливым соседям относятся с негативом. В России данная проблема решается плохо, а вызов полиции помогает в исключительных случаях. При этом существуют страны, где людям прямо запрещается издавать громкий шум после 22 часов. В некоторых европейских государствах днями тишины считаются суббота и воскресенье, ну а нарушителей ждёт масса неприятностей. Средства массовой информации активно проповедуют культ личных средств прослушивания музыки, рассказывая о культуре наушников. Проблему с громкой музыкой из квартиры соседей это решает только отчасти, поскольку иногда просто необходимо включить звук на полную. 

Согласитесь, что день рождения, Новый год и многие другие праздники сложно представить без музыки, но всегда есть люди, которые предпочитают тишину, либо не знают нормы, превышая все пределы дозволенного. Многие наши читатели уверены, что данную проблему решить невозможно, но учёные готовы бросить вызов подобным утверждениям. Оказывается, передача звука из одного места в другое – это не фантастика. Технология, позволяющая точно направить музыку из источника прямо в ухо, минуя слуховые рецепторы других людей, существует, а в будущем может заменить привычные нам наушники. Исследователи называют такие передачи слышимыми анклавами, рассказывая о своей разработке подробнее. Прежде всего нужно понимать, что звук представляет собой колебания воздуха и распространяется в виде волн. Частота этих волн и определяет высоту звука: низкие частоты создают глубокие басы, а высокие – звонкие ноты. Проблема в том, что звуковые волны сложно направить в конкретную точку, поскольку они склонны к рассеиванию и огибают препятствия. Особенно это заметно для низких частот, которые распространяются далеко и заполняют пространство.

Ранее уже существовали технологии, направляющие звук, например, параметрические громкоговорители. Они создают сфокусированные звуковые лучи, но эти лучи слышны на всём пути своего движения, что не позволяет обеспечить точечную передачу звука. Похоже, команда исследователей нашла способ передавать звук так, чтобы он слышался только в определённой области, оставаясь неслышимым вокруг. Это стало возможным благодаря использованию ультразвука и концепции нелинейной акустики. Ультразвук – это волны с частотами выше 20 кГц, которые не воспринимаются человеческим ухом. Но если взять два ультразвуковых луча с немного разными частотами и направить их в одно место, они начнут взаимодействовать, создавая новую волну, которая будет существовать в слышимом для человека диапазоне. Важно, что слышимый звук возникает только в точке пересечения этих лучей, а за её пределами сохраняется тишина. Проще говоря, если потребуется генерировать звук в области уха одного или нескольких людей, то десятки остальных, находящихся неподалёку, не услышат ни одной ноты из проигрываемой музыкальной композиции. Кроме того, исследователи использовали акустические метаповерхности, представляющие собой специализированные материалы, которые позволяют изгибать ультразвуковые лучи, направляя их в заданную область. 

Всё это похоже на то, как линзы фокусируют свет, но применяется к звуковым волнам. В результате можно создавать изолированные карманы звука, существующие только там, где это требуется в определённый момент времени. Учёные полагают, что новая технология открывает широкие перспективы для применения. Представьте себе музей, где посетители слышат аудиогида без наушников, причём каждый слушает свою индивидуальную экскурсию. Или библиотеку, где студенты могут получать звуковые объяснения материала, не мешая окружающим. В офисах можно создать переговорные зоны, где разговор остаётся конфиденциальным, даже если рядом находятся другие люди. В автомобилях пассажиры смогут слушать музыку или смотреть фильмы, не мешая водителю, который при этом будет чётко слышать только навигационные подсказки. В городах эту технологию можно использовать для подавления шумового загрязнения, создавая зоны тишины. Ну и, конечно же, такая технология станет крайне полезна на вечеринках. Десятки людей смогут слушать громкую музыку, тогда как соседи или другие участники праздника продолжать наслаждаться тишиной. 

Разработчики пишут, что в настоящее время технология не готова для коммерческого запуска. Она нуждается в доработке. Одна из задач заключается в минимизации нелинейных искажений, которые могут ухудшать качество звука. Кроме того, требуется повысить энергоэффективность, ведь сегодня для генерации слышимого звука из ультразвуковых волн требуется значительная мощность, а это может ограничивать широкое применение такой технологии. И всё же, концепция слышимых анклавов обещает радикально изменить то, как мы воспринимаем звук в повседневной жизни. Эта технология способна сделать звук персонализированным, точным и ненавязчивым, открывая новые горизонты в сферах коммуникации, развлечений и безопасности. Или нет, ведь решающим станет коммерческий успех технологии, а на пути стоят крупные компании, занимающиеся производством акустики. Сомнительно, чтобы эти ребята просто так сдали рынок даже перспективной технологии.