研究人員已經(jīng)證明，激光可以在沒(méi)有任何類型接收設(shè)備的情況下，向人們發(fā)送聲音信息。這項(xiàng)在空氣中傳遞“有針對(duì)性的音頻信號(hào)”的能力，可用于嘈雜的室內(nèi)通訊環(huán)境、或向特定目標(biāo)告知危險(xiǎn)狀況。麻省理工學(xué)院（MIT）林肯實(shí)驗(yàn)室的研究人員，剛剛在《光學(xué)快報(bào)》上發(fā)表了他們的最新研究。

（研究配圖 - 1：光聲信息傳遞）

研究人員使用了兩種不同的基于激光的方法，以會(huì)話的方式，傳輸各種音調(diào)、音樂(lè)、或錄制的語(yǔ)音。

其原理基于“光聲效應(yīng)”：材料吸光后，會(huì)形成聲波。本例中，研究人員利用了空氣中的水蒸氣來(lái)吸收光線、并產(chǎn)生聲音。

（研究配圖 - 3：動(dòng)態(tài)光聲結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)）

其中一種新穎的聲音傳播方法，是從一種被稱作“動(dòng)態(tài)光聲光譜”（DPAS）的技術(shù)演變而來(lái)。

此前，研究人員之前開(kāi)發(fā)了相關(guān)的化學(xué)檢測(cè)技術(shù)。在早期的工作中，他們發(fā)現(xiàn)，若以聲速掃描激光束，則有助于改善化學(xué)檢測(cè)。

論文一作 Ryan M. Sullenberger 指出：“聲音的速度很是特殊，在新研究中，我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)水來(lái)吸收波長(zhǎng)的話，可借助聲速掃描激光束來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的聲音傳遞”。

基于此，研究人員嘗試改變激光掃描的波長(zhǎng)，以便在光線中編碼不同的頻率、或可被聽(tīng)到的音量等級(jí)。這項(xiàng)技術(shù)的一大特點(diǎn)，是只能在距離發(fā)射器一定范圍處聽(tīng)到信號(hào)。意味著我們不僅可以向多人傳遞聲音，也可以只向特定的目標(biāo)傳遞。

研究人員已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了 2.5 米以上的 60 分貝音頻傳輸，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，商用設(shè)備有望輕松覆蓋更遠(yuǎn)的距離。

（研究配圖 - 2：傳統(tǒng)光聲方案）

此外，研究人員測(cè)試了傳統(tǒng)的光聲方案，其不需要掃描激光、并通過(guò)調(diào)制激光束的功率來(lái)編碼音頻信息。

Sullenberger表示：“兩者的區(qū)別在于，傳統(tǒng)光聲方案可致力于更高的保真度，而激光掃描可以帶來(lái)更加響亮的聲音”。

（研究配圖 - 4：測(cè)量聲學(xué)信號(hào)的空間范圍）

接下來(lái)，研究人員計(jì)劃在戶外開(kāi)展更遠(yuǎn)的演示。

來(lái)源：Optics Letters