Односторонние звуковые волны - реальность

06Февраля2014

Автор: Становой Сергей

Команда исследователей из Университета штата Техас впервые в мире создала односторонние акустические волны, а точнее сказать – разработала акустический циркуляционный насос. Это простое и компактное устройство, которое позволяет управлять направлением излучаемых звуковых волн. До этого подобный эксперимент считался невыполнимым и противоречил самой концепции распространения звуковых волн в пространстве.

До этого времени согласно фундаментальных основ физики, если звуковая волна идет в одном направлении, то ее можно наблюдать и в обратном. Иными словами если вы слышите, что-то в одной точке (куда направлена звуковая волна), то это можно услышать и в другой – противоположной точке (откуда она пришла).

Инженер Андреа Алу – руководитель проекта – отмечает, что команде под его руководством удалось создать одностороннюю звуковую связь, которая распространяется как и все волны по воздуху. Сам же циркуляционный насос представляет собой устройство с тремя портами, через которые сигнал проходит последовательно (от одного порта к другому). Как только первый порт послал сигнал, он тут же становится изолятором для звуковых волн, не позволяя им распространятся в обратном направлении.

То есть устройство посылает последовательно от одного порта к другому звуковой сигнал и тут же блокирует его отражение. Получается, что услышать сигнал можно только в той точке, куда он послан. Сам же посылающий его не слышит.

Каждый порт имеет микрофон для записи входящего сигнала и динамик для его распространения дальше (к следующему порту). Роль же изолятора обратных волн выполняют обычные компьютерные вентиляторы, нагнетающие воздух в специальные каналы портов. Работа устройства очень напоминает работу электрического циркуляционного насоса, в котором вода может двигаться только в одном направлении.

Таким образом, исследователям удалось на практике опровергнуть теорию двухстороннего распространения звука в пространстве. Они уверены, что их разработка потенциально может быть использована во многих областях, например в системах шумоподавления больших производственных цехов, где рабочие в настоящее вынуждены использовать индивидуальные наушники.

Сейчас команда исследователей пытается модернизировать устройство таким образом, чтобы исключить все движущиеся части (вентиляторы), а также пытается применить саму концепцию подавления обратного хода волн к другим средам, например к световым лучам.