Создано устройство на базе нового метаматериала, которое способно выделить один звук из нагромождения шумов и других звуков - «Наука и технологии»

Исследователи в Университете Дюка (Duke University) разработали новую систему звукового локатора, своего рода акустического фильтра, которая способна выделить звук голоса одного человека, находящегося в переполненном и шумном помещении. Основой новой системы является круглая структура, напоминающая порезанный на несколько частей торт, каждая ячейка которой состоит из сложного материала, метаматериала, поверхность которого усеяна отверстиями разного диаметра и глубины.
Звуковые волны, перемещаясь вдоль поверхности метаматериала, создают дополнительный звук, используя такой же принцип, как извлечение звука при помощи дуновения в горлышко пустой бутылки. А встроенные акустические датчики и электроника способны по параметрам вторичного звука определить направление, из которого прибыл начальный звук.

В настоящее время голосовое управление, которое реализовано в некоторых смартфонах, камерах и другой электронике, использует несколько микрофонов и сложные алгоритмы, позволяющие выделить один голос из нагромождения звуков и шумов окружающей среды. Однако, новое "метаматериальное" устройство использует один единственный микрофон и программные алгоритмы для выделения звука голоса одного человека.

"В данном случае метаматериал используется для осуществления непосредственной модуляции вторичного звука. Это позволяет избежать необходимости множественного преобразования звука в электрические сигналы" - рассказывает профессор Кен Стивен (Ken Steven), - "Каждая ячейка из метаматериала изменяет амплитуду и фазу звука строго определенной частоты, поэтому набор ячеек, собранный в пределах одного сегмента, кодирует по-своему звуковые волны, прибывающие из разных направлений. А после этого все это можно разделить на части при помощи математических алгоритмов".

Опытный образец