Обсуждаем устройство для передачи направленного звука. Оно использует специальные «акустические линзы», а принцип его работы напоминает оптическую систему фотокамеры.
О разнообразии акустических метаматериалов
С различными метаматериалами, акустические свойства которых зависят от внутренней структуры, инженеры и ученые работают достаточно давно. Например, в 2015 году физикам удалось напечатать на 3D-принтере «акустический диод» — он представляет собой цилиндрический канал, пропускающий воздух, но полностью отражающий звук, поступающий только с одного направления.
Также в этом году американские инженеры разработали специальное кольцо, которое блокирует до 94% шума. Принцип его работы основан на резонансе Фано, когда энергия двух интерферирующих волн распределяется ассиметрично. Подробнее об этом устройстве мы рассказывали в одном из наших постов.
В начале августа стало известно о еще одной аудиоразработке. Инженеры из Университета Суссекса представили прототип устройства, которое с помощью двух метаматериалов («акустических линз») и видеокамеры позволяет фокусировать звук на определённом человеке. Девайс нарекли «звуковым проектором».
Звуковой проектор Yamaha YSP-2200 тест и обзор
Как это работает
Перед источником звука (аудиоколонкой) располагаются две «акустические линзы». Эти линзы представляют собой напечатанную на 3D-принтере пластиковую пластину с большим количеством отверстий. Как выглядят эти «линзы» можно посмотреть в whitepaper от разработчиков на первой странице (нужно открыть полный текст документа).
Каждое отверстие «аудиолинзы» имеет уникальную форму — например, неровности на внутренних стенках. Когда через эти отверстия проходит звук, он меняет свою фазу. Поскольку расстояние между двумя «акустическими линзами» можно варьировать при помощи электромоторов, появляется возможность направить звук в одну точку. Процесс напоминает фокусировку оптики фотокамеры.
Фокусировка выполняется автоматически. Для этого используется видеокамера (стоимостью приблизительно 12 долларов) и специальный программный алгоритм. Он запоминает лицо человека на видео и отслеживает его перемещение в кадре. Далее, система рассчитывает относительное расстояние и соответствующим образом меняет фокусное расстояние проектора.
Где будут использовать
Разработчики отмечают, что в будущем система может заменить наушники — устройства будут транслировать звук на расстоянии прямо в уши пользователей. Еще одна из потенциальных областей применимости — музеи и выставки. Посетители смогут слушать лекции электронных гидов и не мешать другим. Разумеется, нельзя не отметить и рекламную сферу — можно будет сообщать об условиях персональных акций посетителям магазинов.
Но инженерам еще предстоит решить ряд проблем — пока что аудиопроектор способен работать лишь в ограниченном частотном диапазоне. В частности, он воспроизводит только ноты от G (соль) до D (ре) в третьей и седьмой октавах.
Резиденты Hacker News также видят потенциальные проблемы в правовом поле. В частности, придется регламентировать, кто и при каких условиях сможет получать персональные рекламные сообщения. Иначе в помещениях торговых центров начнется хаос. Как говорят разработчики «аудиопроектора», этот вопрос частично поможет решить система распознавания лиц. Она будет определять, давал ли человек свое согласие на получение подобных рекламных объявлений или нет.
Почему Hi-Fi плохо? | Веские причины не использовать Hi-Fi и High-End в кино
В любом случае о практической реализации технологии «в поле» речи пока не идет.
Другие способы передачи направленного звука
В начале года инженеры из MIT разработали технологию передачи направленного звука с помощью лазера с длиной волны 1900 нм. Он безвреден для сетчатки глаза человека. Звук транслируется с помощью так называемого фотоакустического эффекта, когда водяной пар в атмосфере поглощает энергию света. Как результат, в точке пространства происходит локальное повышение давления. Возникающие колебания воздуха человек способен воспринимать «невооруженным ухом».
Фото Meagan Carsience / Unsplash
Разработками аналогичной технологии занимаются специалисты из Минобороны США. С помощью фемтосекундного лазера они создают в воздухе шар плазмы, и вызывают в нем звуковые колебания с помощью другого нанолазера. Правда, таким образом можно сгенерировать лишь грохот и неприятный шум, похожий на вой сирены.
Пока что эти технологии не вышли за пределы лабораторий, однако их аналоги начинают «проникать» в пользовательские устройства. В прошлом году компания Noveto уже представила аудиоколонку, которая создает на голове человека «виртуальные наушники» с помощью ультразвуковых волн. Поэтому массовое распространение технологии направленного звука — лишь вопрос времени.
О чем мы пишем в нашем «Мире Hi-Fi»:
Новый ультразвуковой сенсор позволит «послушать» бактерии — как он устроен
Разработан метод шумоизоляции, гасящий до 94% шумов — как он работает
Как кусочки пластика перемещают с помощью ультразвука и зачем это нужно
Как превратить ПК в радио, и другие способы извлечь музыку из выч. систем
Почему разные люди воспринимают одни и те же звуки по-разному
Шума стало много, шума будет мало: звуковая гигиена в городах
Почему кафе и рестораны стали такими шумными, и что с этим делать
Как превратить графики в звук, и зачем это нужно
- аудиомания
- направленный звук
- акустические линзы
- научно-популярное
- будущее здесь
Ну и напоследок напоминаю вам о нашем новом проекте vkserfing bot.
Источник: mailsgun.ru
Для каких целей используется звуковой проектор?
Это достаточно новое оборудование на рынке мультимедиа техники, не получило еще достаточного распространения. Под звуковым проектором подразумевается устройство, которое по функциональным особенностям можно было бы сравнить с обычной акустической системой. Но есть важное отличие — звуковой процессор оснащен большим количеством динамиков, усилителем. При этом, звуковой проектор отличается достаточно компактными размерами.
- Особенности работы саундбара
- Популярные модели звуковых проекторов
Особенности работы саундбара
Основу такого устройства составляет DSP-процессор, который формирует для каждого усилителя сигнал с заданной мощностью и частотным диапазоном. В зависимости от модели, внутри такого проектора может быть установлено от 24 до 40 динамиков. Для каждого из них формирует свой сигнал процессор. За счет такой особенности работы создается определенная задержка и фаза сигнала, появляется возможность управлять звуковым лучом, который можно направлять в определенную сторону.
Проектор можно установить в центре помещения, при этом, создавать полную иллюзию звука системы 5.1. Такой эффект достигается за счет того, что звуковые волны отражаются от стен и только затем достигают слушателя. Немаловажная деталь — процессор проектора может сам рассчитать нужный угол подачи звукового луча, задержку. Время перемещения вибрации рассчитывается с точностью до тысячной доли секунды. В итоге вы получаете идеально четкое и объемное звучание.
Популярные модели звуковых проекторов
В ассортименте известных концернов, производящих акустическое оборудование, есть качественные модели саундбаров, например, Yamaha YSP-2700 на сайте https://showtime.ua/. Эта система гарантирует воспроизведение прекрасного звучания высокого качества. Поддержка беспроводной технологии MusicCast значительно расширяет ваши возможности воспроизведения музыки.
В системе звукового проектора использована технология Digital Sound Projector, благодаря которой создается иллюзия звучания 7.1. Система создает звуковые лучи, за счет активации нужных групп динамиков, используя алгоритм цифровой обработки сигнала. Отбиваясь от стен комнаты, эти лучи формируют реалистичный эффект звукового окружения. Слушатель слышит звуки со всех сторон — спереди, по бокам и сзади.
За счет этого площадь звуковой сцены расширяется, слушатель ощущает четко выраженный, реалистичный эффект присутствия. Столь реалистичное звучание создается массивом из 16 высококачественных динамиков. Усилители спроектированы таким образом, что отражающие свойства лучей усиливаются, чтобы получить максимально возможное качество звучания.
Harman Kardon SB26 — компактный саундбар, оснащенный четырьмя низкочастотными, двумя высокочастотными динамиками. Также здесь установлен 100-ваттный сабвуфер. Удобство подключения обеспечивает порт HDMI и поддержка технологии Bluetooth.
Эти модели представлены в интернет-магазине ShowTime. Также здесь вы можете выбрать звуковые проекторы брендов:
Независимо от цены, все саундбары отличаются высоким качеством звучания.
Источник: ukrpublic.com
Что такое акустический проектор
Звуковые проекторы: беспроводные домашние кинотеатры Каждый раз, когда встречаешься со специалистами по инсталляции домашних кинотеатров (ДК), часто выслушиваешь их сетования о том, насколько сложно бывает согласовать правильную расстановку колонок и особенности дизайна интерьера. Хорошо, если для ДК уже имеется отдельная комната, но в большинстве случаев аудио/видео- комплект располагается в гостиной, которая выполняет много функций – это и детская, и помещение для отдыха, и место приема гостей.
Поэтому положительные эмоции от просмотра кинофильмов или прослушивания музыки иногда сталкиваются с отрицательными, вызванными обилием кабелей, за которые любят дергать любопытные чада, затрудненной уборкой и т.д. Но существует оригинальная технология, которая теоретически позволяет решить все эти проблемы – звуковой проектор . 
Идея создания подобного устройства не нова, поэтому лишь вкратце напомню основные этапы ее развития и реализации.
Одним из первых разработчиков был талантливый английский инженер-электронщик и радиоастроном Tony Hooley, который, кроме многих инноваций, например, микромоторной технологии улучшения изображения и фокусировки линз камер мобильных телефонов, изобрел теорию «звукового проецирования». Она была реализована фирмой Pioneer и продемонстрирована в конце 2002 г. Продукт PDSP -1 (Pioneer Digital Sound Projector) имел 254 динамика, каждый из которых работал со своим цифровым усилителем, а весь комплекс обеспечивал эффект окружающего звучания.
Однако из-за дороговизны (стоимость разработки составляла 40 000 долл.) устройство не получило поддержки рынком. 
Фирма Yamaha подошла к этой идее с другой стороны.
Прежде всего, разработчики существенно уменьшили количество динамиков (40 ВЧ-излучателей диаметром 3 см и два 12-сантиметровых НЧ-преобразователя) и, соответственно, усилителей. Все это было помещено в корпус, напоминающий вытянутый прямоугольник , что обеспечивает большую свободу для установки звукового проектора.
Принцип работы заключается в том, что направленные волны звукового сигнала отражаются от стен и потолка, при этом используется временная задержка отдельных «лучей», что в итоге обеспечивает эффект окружающего звучания. Встроенный процессор может изменять «фокус» звуковых «лучей», что позволяет использовать этот звуковой проектор практически в любых помещениях (хотя, конечно, звучание также будет отличаться).
Кроме автоматического режима настройки, предусмотрен и ручной вариант, благодаря которому можно установить не только стандартные параметры многоканальной системы (фронтальные левая/правая, тыловые левая/правая, центр, сабвуфер), но и тембры НЧ/ВЧ. Также встроенный DSP позволяет смещать центральный звуковой «пучок» вправо-влево или вверх-вниз, компенсируя особенности интерьера и места установки устройства.
На сегодняшний день уже многие фирмы занимаются производством подобных устройств. Это Denon, Marantz, Philips, Loewe, Polk Audio, Canton и т. д. Фактически возникло целое направление, лидером которого является Yamaha, благодаря постоянному совершенствованию своих технологий.
Например, если модель YSP-1100 оснащена декодерами, совместимыми с Dolby Digital, DTS, Dolby Pro Logic, Dolby Pro Logic II, DTS Neo:6, то в последней YSP-4100 предусмотрена поддержка True HD Surround Sound: Dolby-HD Master Audio, DTS-HD Master Audio. Но это еще не все.
Благодаря прогрессу в цифровых технлогиях обработки звука инженеры предложили новую технологию Air Surround Extreme, которая позволяет добиться 5-и 7-канального окружающего звука с помощью всего двух фронтальных динамиков. В ее основе лежит известный принцип «два уха – два излучателя».
Когда звуковой сигнал проходит от источника к нашим ушам, мы распознаем направление, откуда он исходит, анализируя и сравнивая с помощью левого и правого ушей три фактора: разницу в громкости, в тембре звучания и разность фаз. Эти факторы определяются формой и направленностью нашей головы по отношению к источнику звука.
Математическая функция, которая описывает их, называется Head Related Transfer Function (HRTF). Используя специальный алгоритм, можно попытаться воспроизвести те же временные и фазовые характеристики, которые возникают при передаче звука комплектами 5.1 (хотя, безусловно, гибкость такого решения намного ниже). На базе этой технологии были созданы Yamaha_DVX-1000 и Yamaha_DVX700.
А модель YHT-S401 позиционируется как устройство начального уровня для расширения звуковых возможностей телевизора, и предлагается в комплекте с сабвуфером, в который встроен ресивер. 
Современные последователи древнегреческого философа Сократа, особенно его знаменитого изречения «все поддавай сомнению» сразу спросят: «а кому нужны эти звуковые проекторы ?» Первое, что приходит в голову — любителям компьютерных игры.
К примеру, мой племянник, геймер со стажем и большой любитель гонок F1, после подсоединения звукового проектора к настенной ЖК-панели подключил к нему не DVD-проигрыватель, а игровую консоль, и на два дня погрузился в свою нирвану. Если рассматривать применение подобных устройств в более широком контексте, то, поскольку большинство компьютеров используется как источник для просмотра фильмов и прослушивания музыки, а со временем его функции как центра развлечений будут расширяться, улучшение качества окружающего звучания является одной из главных задач при постройке домашнего кинотеатра.
Вот тут и могут пригодиться звуковые проекторы. 
Технические характеристики:звуковой проектор ( беспроводный домашний кинотеатр ) Yamaha YSP 5100 black Встроенный цифровой усилитель (общая мощность 120 Вт: 40 x 2 Вт+ 2 x 20 Вт) HD Audio декодирование :Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio.
Прeобразованиe аналогового видеосигнала в цифровое видео HDMI Дeинтeрлeйсинг и улучшение качества видео на выходе HDMI (480i/576i до 1080p) Настройки и управление: звуковой проектор(беспроводный) Yamaha YSP 5100 Автоматическая определение положения системы(калибровки) „IntelliBeam“ AirWired технология для беспроводной передачи несжатых данных(IPod/ iPhone, сабвуфер). UniVolume поддержка одного уровня громкости для различных каналов, программ, рекламных роликов и источников сигнала.
Функция: Compressed Music Enhancer: Low Frequency Expansion Processing –функция дополнение баса. High Frequency Expansion Processing- функция улучшение верхних частот. Автоматическая коррекция Lip-Sync(синхронизация речи и движение губ). Выбор режимов пучков (5-пучковый, 3-пучковый,стерео, 3-пучковый+стерео, 5-пучковый+ стерео, 2/5-канальное стерео ) 11 программ CINEMA DSP:3-кино,3-музыка,5-развлекательных.
Возможность выбора языка экранного меню (английский,нeмeцкий, французский, русский ……). Тюнер: звуковой проектор Yamaha YSP 5100 black Встроенный FM-тюнер (с RDS) Подключения и разьемы:звуковой проектор Yamaha YSP 5100 black Интерфейс HDMI-CEC (4 входа /1 выход: совместимый с 1080p/24 Гц, 50 Гц и 60 Гц) Deep Colour, X.V Colour. 7-канальный выход.
Специфическая пользовательская установка с IR-пропусканием, входом ПДУ и интерфейсом RS-232C Габаритные размеры и вес: звуковой проектор(беспроводный) Yamaha YSP 5100 black Возможно размещение настенное, полочное или в напольной стойке. Настенное крепление SPM-K30-опция. Габаритные размеры: ШхВхГ: 1200х212х 90 мм. Вес модели Yamaha YSP 5100: 11 кг, цвет:black/ черный. • Салон-студия/демонстрационный зал: выбор комплекта HI-FI аудио колонок Купить звуковой проектор ( беспроводный домашний кинотеатр ) Yamaha YSP 5100 black со скидкой >>>>>
Источник: pixel-hd.blogspot.com