Теперь звук может быть передан по воздуху прямо в ухо конкретному человеку — безопасно и высокой точностью. Возможности технологии продемонстрировали исследователи из Лаборатории Линкольна при Массачусетском технологическом институте (MIT, США). Научная работа, описывающая два метода лазерной передачи звука на расстоянии, недавно была опубликована в журнале американского Оптического общества «Optics Letters».
Система передачи звуковых сообщений, созданная в MIT, использует лазеры, полностью безопасные для глаз и кожи человека. Они могут локализовать звук для конкретной персоны даже в шумном помещении.
Как такое вообще возможно? Технология основана на явлении, которое называется фотоакустический эффект. Он заключается в том, что некоторые материалы, поглощающие свет, могут формировать после этого звуковые волны. В частности таким «материалом» является вода, которая всегда присутствует в окружающем нас воздухе. Эту воду (которая взвешена в атмосфере рядом с ухом человека) исследователи из MIT и «возбуждают» лазером. В мелких капельках воды возникает звук, и его становится слышно адресату сообщения.
Разрабатываются и системы передачи звука лазером на открытом воздухе
Это всё звучит фантастично, но работает. Чтобы передать человеку персональное звуковое сообщение хоть в грохочущем цеху, нужны небольшие лазерные системы, которые уже производятся и есть в широкой продаже. Правда, они передают звук на расстояние только в 2,5 метра. Для того, чтобы оно стало больше, лазеры приходится модифицировать.
Инженеры Лаборатории Линкольна заявляют, что передача звука лазером работает даже в относительно сухих условиях. Дело в том, что в воздухе вокруг нас в принципе мало воды, но ее достаточно для передачи звука. Нужно только использовать такую длину волны лазерного луча, которая очень активно поглощается водой. Более сильное поглощение приводит к возникновению более громкого и четкого звука.
Интересно, что такая технологии защищена от «прослушки» самой своей природой. Звук слышен только одному человеку и только на конкретном расстоянии. Если другие люди будут пересекать траекторию лазерного луча на неправильном отдалении — они ничего не услышат.
В одном способе лазерной передачи звука эффект достигается как бы «качанием» лазерного луча. В этом случае звук передается более точно. В другом способе звук передается при помощи изменений мощности луча — и тогда он получается более громким. В принципе, возможно и сочетание этих двух методов — для получения и громкого, и точного звучания сообщения.
Теперь Лаборатория Линкольна занята созданием установок лазерной передачи звука на открытом воздухе. Ее сотрудники надеются, что доведут технологию до коммерческого внедрения.