Люди могут слышать, что и где что-то происходит вокруг них, при условии, что звуковые частоты находятся в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц. Исследователи из Университета Аалто разработали новую аудиотехнику, которая позволяет людям также слышать ультразвуковые источники, генерирующие звук на частотах выше 20000 Гц, с одновременным восприятием их направления. Результаты опубликованы в Scientific Reports 2 июня 2021 г.
"В нашем исследовании мы использовали летучих мышей в их естественной среде обитания в качестве источников ультразвукового звука. С нашей новой техникой мы теперь можем слышать направление движения летучих мышей, что означает, что мы можем отслеживать летучих мышей в полете и слышать, где они находятся – мы, по сути, даем себе суперслышимость," говорит профессор Вилле Пулкки из Университета Аалто.
Раньше для прослушивания летучих мышей использовались небольшие устройства, но предыдущие версии не позволяли слушателям определять местонахождение летучих мышей, просто слушайте их. С помощью своего устройства исследователи регистрируют ультразвук, используя массив микрофонов, установленных заподлицо и равномерно распределенных на поверхности небольшой сферы. После сдвига высоты звука в слышимые частоты звук сразу воспроизводится в наушниках. В настоящее время изменение высоты тона выполняется на компьютере, но в будущем это может быть сделано с помощью электроники, подключенной к наушникам.
"Анализ звукового поля выполняется на сигналах микрофона, и в результате мы получаем наиболее заметное направление ультразвукового звукового поля и параметр, который предполагает, что звук исходит только из одного источника. После этого одиночный микрофонный сигнал переносится в диапазон слышимых частот человеческого слуха, и его сигнал от единственного источника воспроизводится в наушниках, так что слушатель может воспринимать источник с того направления, в котором звук был проанализирован," Пулкки говорит.
Помимо популярной привлекательности, метод имеет реальное применение.
"В науке и искусстве людей всегда интересовало, как улучшить свои чувства. Обнаружение источников ультразвукового звука также полезно во многих практических ситуациях, например, при поиске утечек в трубопроводах для сжатого газа. Незначительные утечки в трубах часто вызывают сильное излучение ультразвука, не обнаруживаемое обычным слухом. Устройство позволяет быстро обнаружить источник звука," Пулкки объясняет.
"Иногда поврежденное электрическое оборудование также излучает ультразвук, и устройство можно использовать для более быстрого обнаружения неисправного оборудования в таких местах, как центры обработки данных," он говорит.