无厘头研究
科学家实现“传音入密“：声音穿过人群中只到你的耳朵
科学家研发出自弯曲声波技术，让声音在人群中精准送达你耳边。无需耳机，就能私享音乐或对话，彻底改变音频体验。
想象一下，在喧闹的人群中，你无需佩戴耳机就能独自聆听音乐，或与朋友私密交谈，而周围的人完全听不到。这种科幻般的场景正在成为现实。我们的最新研究推出了一种技术，能让声音在特定位置“现身”，形成与外界隔绝的“声音小岛”。
声音是什么？简单来说，它是物体振动时推动空气分子形成的波。低沉的鼓声来自慢悠悠的低频振动，而尖锐的哨音则由快速的高频波塑造。可要控制声音的走向并不容易。声波喜欢四处扩散，这种特性叫衍射，尤其是低频声音，因为它们的波长更长，想把它们锁在一个小角落几乎是天方夜谭。
以往的音频技术，比如参数阵列扬声器，能发射定向声束，但声音在传播路径上依然处处可闻。我们却找到了一条新路：利用自弯曲的超声波和非线性声学原理，把声音悄悄送到你身边。
超声波是频率超出人耳听觉范围的声波，高于20千赫兹。虽然我们听不见，但它能穿透物体，在医疗影像和工业领域大显身手。在这次研究中，我们让超声波充当“沉默信使”，携带可闻声音穿越空间，只有在指定地点才“开口”。这背后的秘密是什么呢？
一般情况下，声波只是简单叠加，像水波一样融合。但当声波强度足够大时，它们会发生奇妙的非线性互动，产生全新的频率。我们正是利用这一点，用两束不同频率的超声波(比如40千赫兹和39.5千赫兹)在空气中相遇。它们单独时悄无声息，可一旦交汇，非线性效应会生成一个差频，比如500赫兹，这就在人类听觉范围内诞生了声音。更妙的是，只有在两束声波交叉的地方，你才能听到声音，其他区域依然寂静无声。
为了让声波“拐弯”，我们用上了声学超材料。这种特殊材料就像声波的“隐形眼镜”，能改变它们的路径。我们精心调整超声波的相位，让它们在空中画出曲线，绕过障碍，最终在目标处会合。比如在嘈杂的博物馆，讲解声能精准送到你耳边，旁人却浑然不觉。
这种“声音小岛”能做什么？想象在图书馆，学生们各自听着音频课程互不干扰；或在车里，乘客享受音乐，司机却能专心听导航。办公室里，私密对话无需小声嘀咕；甚至在城市中辟出安静角落，挡住噪音的侵扰。可能性无穷无尽。
当然，这项技术还需时日打磨。比如，非线性失真可能会让音质打折扣，生成高强度超声波也耗能不小。但无论如何，它已为声音控制掀开新篇章。未来的娱乐、沟通和空间体验，或许就藏在这片自如弯曲的声波里。
本文译自 theconversation，由 BALI 编辑发布。
