博科園-科學(xué)科普:其新研究成果發(fā)表在光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)期刊《光學(xué)快報(bào)》上,來自麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用兩種不同基于激光的方法以會(huì)話音量傳輸不同的音調(diào)、音樂和錄制的講話。研究小組負(fù)責(zé)人查爾斯·韋恩表示,我們的系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離使用,將信息直接傳送到人的耳朵里。這是第一個(gè)使用激光對(duì)眼睛和皮膚完全安全的系統(tǒng),它可以在任何環(huán)境下將聲音信號(hào)定位到特定的人?!?br />
從空氣中發(fā)出聲音
這種新方法基于光聲效應(yīng),光聲效應(yīng)是指材料在吸收光后形成聲波。在這種情況下,研究人員使用空氣中的水蒸氣來吸收光線并產(chǎn)生聲音。研究人員表示:即使在相對(duì)干燥的條件下,這種方法也能奏效,因?yàn)榭諝庵袔缀蹩偸怯猩倭康乃?,尤其是在人們周圍。研究發(fā)現(xiàn),如果使用被水強(qiáng)烈吸收的激光波長(zhǎng),就不需要很多水。這是關(guān)鍵,因?yàn)楦鼜?qiáng)的吸收導(dǎo)致更多的聲音。其中一種新的聲音傳輸方法是由一種叫做動(dòng)態(tài)光聲光譜(DPAS)的技術(shù)發(fā)展而來,這種技術(shù)是研究人員之前為化學(xué)檢測(cè)而開發(fā)。在早期的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)以聲速掃描或掃描激光束可以改善化學(xué)檢測(cè)。
論文第一作者瑞安·m·薩倫伯格(Ryan M. Sullenberger)說:聲速是一種非常特殊的工作速度,在這篇新論文中展示了以被水吸收的波長(zhǎng)以聲速掃過激光束是一種有效的制造聲音的方法。對(duì)于與dpa相關(guān)的方法,研究人員改變激光掃頻的長(zhǎng)度,在光線中編碼不同的頻率或可聽見的音高。這種激光掃描技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特之處在于,信號(hào)只能在距離發(fā)射器一定距離的地方被聽到。這意味著一個(gè)信息可以發(fā)送給個(gè)人,而不是每一個(gè)穿過光束的人。它還提供了將消息定向到多個(gè)個(gè)人的可能性。
實(shí)驗(yàn)室測(cè)試
在實(shí)驗(yàn)室里,研究人員展示了商用設(shè)備可以用激光掃頻技術(shù)將聲音以60分貝的聲音傳輸給2.5米以外的人。相信這個(gè)系統(tǒng)可以很容易地?cái)U(kuò)大到更遠(yuǎn)的距離。還測(cè)試了一種傳統(tǒng)的光聲方法,這種方法不需要掃描激光,而是通過調(diào)節(jié)激光束的功率來對(duì)音頻信息進(jìn)行編碼。這兩種技術(shù)之間存在權(quán)衡,傳統(tǒng)的光聲學(xué)方法提供了更高的保真度,而激光掃頻則提供了更大的聲音。接下來,研究人員計(jì)劃在更大范圍的戶外展示這些方法。研究人員希望這項(xiàng)技術(shù)最終能成為一項(xiàng)商業(yè)技術(shù)。有很多令人興奮的可能性,希望以有用的方式開發(fā)通信技術(shù)。
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