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近日，一项由声学教授Yun Jing领衔的研究团队在《美国国家科学院院刊》上发表的最新研究成果，无疑为声学领域带来了一场革命性的突破——他们成功打造出了一种“可聆听封闭音区”，这一技术的问世，使得只有特定个体才能听到声音的梦想照进了现实。 在这项研究中，研究人员巧妙地利用了声学超构表面（Acoustic metasurfaces）与超声波换能器的结合，创造出了一种前所未有的声音传输方式。他们设计了两个超声波换能器，这些换能器能够发射出两道特殊的非线性超声波束。这两道超声波束在空间中呈现出一种自弯曲的特性，最终在某一点精准相交。而令人惊奇的是，只有当人们站在这一交点处时，才能听到由这两道超声波束相互作用产生的声音。周围的其他人，即使站在音源的正前方，也完全无法捕捉到任何声音，仿佛被一道无形的屏障所隔绝。 
这一技术的核心在于非线性超声波束的相互作用。与传统的线性声波不同，非线性超声波束在相交时会产生一种局部的、强烈的非线性相互作用，这种相互作用能够激发出可听见的声音。而这一过程本身是非常微妙的，因为两道超声波束在单独传播时都是无声的，只有在特定的交点处才会“唤醒”声音。这种精准的声音传输方式，无疑为声音的私密性和定向性提供了全新的可能。 为了验证这一技术的可行性和实用性，研究团队在普通房间中进行了多次实测。他们发现，即使在声音多次反射、环境复杂的室内环境中，该系统仍然能够保持稳定的性能。这一结果不仅证明了“可聆听封闭音区”技术的可靠性，还为其在更广泛场景中的应用奠定了坚实的基础。无论是教室、车辆还是户外等环境，只要需要定向传输声音的场景，这一技术都有可能发挥巨大的作用。 想象一下，在未来的教室里，老师可以利用这一技术向特定的学生传授知识，而不会影响到其他同学的学习；在车辆中，驾驶员可以接收到专属的导航提示或音乐播放，而乘客则不会受到任何干扰；甚至在户外活动中，人们也可以利用这一技术享受私人的音乐时光，而不必担心打扰到周围的人。身处“可聆听封闭音区”的人，仿佛佩戴了一副虚拟的耳机，能够随时随地享受到专属的音频内容。 当然，这一技术的潜力远不止于此。随着研究的深入和技术的不断成熟，我们有理由相信，“可聆听封闭音区”将在更多领域展现出其独特的价值。例如，在医疗领域，医生可以利用这一技术向患者传达私密信息，保护患者的隐私权；在军事领域，这一技术也可以用于秘密通信，提高信息的保密性和安全性。 目前，研究团队已经在1米范围内成功实现了60分贝声音的精准传输。这一成果虽然令人振奋，但科学家们并没有满足于此。他们表示，通过进一步增加超声波的强度和优化系统的设计，未来有望实现更远的传输距离和更高的音量。这将为“可聆听封闭音区”技术在更多场景中的应用提供更加坚实的基础。 此外，研究团队还在不断探索这一技术的更多可能性。他们希望能够在未来实现更加智能化的声音传输方式，例如根据人的位置和运动轨迹自动调整超声波束的发射方向和强度，从而实现更加灵活和个性化的声音体验。 |
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