
是否有不需要耳機就能進行傳聲的技術(shù)呢?(圖片來源:pixabay)
在許多科幻片或動作片里,我們總能看到里面的人物通過戴在耳朵上的設(shè)備接收來自其他地方的指揮。通常,如果我們要聽到別人發(fā)給你的語音信息,一般都需要借助聽筒或者耳機作為媒介。因此,科學家們開始設(shè)想,是不是可以通過某種技術(shù),讓人們像外星人或擁有超能力一樣做到“隔空傳音” 呢?這種技術(shù)將能夠讓聲音直接傳達給目標對象,即使對方?jīng)]有佩戴特殊的接收設(shè)備,也能完全不讓周圍其他人聽見對話的內(nèi)容。
當物質(zhì)受到周期性變化的光照射時,產(chǎn)生聲信號的現(xiàn)象就稱為“光聲效應(yīng)”。2014年,麻省理工學院林肯實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn),空氣中的某些氣體可以通過吸收激光,產(chǎn)生出特定的聲波。這是“光聲效應(yīng)”的一種應(yīng)用,研究人員經(jīng)由監(jiān)測這些特定聲波的信號,來了解空氣中對應(yīng)特殊氣體的含量以及其他有關(guān)性質(zhì)。
在這項研究的啟發(fā)下,科學家們開始考慮是否能夠反過來利用,即通過空氣中的某些介質(zhì),直接以激光的形式來傳遞聲音。最近,麻省理工學院林肯實驗室的研究人員就以這個想法開展了一系列相關(guān)實驗。如果實驗成功,或許人們就將可能掌握夢寐以求的“隔空傳音”技術(shù)。

水分子的光聲信息傳遞示意圖(圖片來源:見參考文獻)
研究人員選擇了空氣中最廣泛存在的水分子作為實驗對象。在吸收經(jīng)過頻率調(diào)整的特定激光后,水分子產(chǎn)生出研究人員所想要的聲波。水分子對不同的激光吸收程度各不相同,產(chǎn)生聲波的效果也存在差異。
這項研究最神奇的地方在于,不在激光傳播途徑上的水分子會一如往常。只有對應(yīng)的目標能夠接收到聲波信息,即只有被激發(fā)的水分子能夠產(chǎn)生聲音。也就是說,當使用這種技術(shù)進行傳聲的時候,周圍的人是聽不到聲音的,他們甚至察覺不到任何的異樣。這就實現(xiàn)了我們所想要的“隔空傳音”的效果。
一些人可能擔憂這種激光傳聲的方式會不會對眼睛、耳朵以及皮膚造成傷害。事實上,這些激光不會對人體健康產(chǎn)生任何損害。因為沒有這方面安全性的問題,因此這項技術(shù)擁有很好的研究前景。目前,麻省理工學院林肯實驗室已經(jīng)設(shè)計出了相應(yīng)的激光發(fā)射設(shè)備,并且成功通過這臺設(shè)備向2.5米外的地方發(fā)送的聲音信息。

需要通過不同的音節(jié)詞匯排列組合,才能形成人類可以辨識的語句(圖片來源:pixabay)
但是,研究人員還沒有找到讓這些聲波變成真正語言信息的最佳方法。要傳遞有意義的信息,就需要有一個編碼轉(zhuǎn)換的過程,通過不同的音節(jié)排列組合,形成人類可以辨識的語句。而如何對激光進行編碼、激光能夠傳遞多長的信息,以及傳遞過程中有多少信息會損失,都是研究人員下一步需要考慮的問題。由于需要保證整體的傳遞效果,這個方面仍然是一個有待攻克的難題。
另一方面,如何對設(shè)備進行調(diào)整,讓激光傳遞不同分貝的聲波,以及傳遞更長的距離,也是隨之而來的挑戰(zhàn)。目前已經(jīng)實現(xiàn)的是2.5米外產(chǎn)生60分貝的聲音,這顯然并不能滿足實際應(yīng)用的需要。但無論如何,激光傳聲技術(shù)讓過去只在想象中的“隔空傳音”有了變成現(xiàn)實的可能。
這類技術(shù)無論是在軍事領(lǐng)域協(xié)助定位、信息傳遞,還是在商業(yè)領(lǐng)域作為廣告投放手段,抑或是在日常生活中改進降噪設(shè)備等等,都能發(fā)揮出巨大的作用。一旦實現(xiàn)這個愿景,我們社會的方方面面都將可能迎來革命性的變化?;蛟S在將來的某一天,人與人之間都能更加方便地進行不受外界干擾的交流。
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