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【大紀元5月16日訊】聽到說話聲,回頭一看卻不見任何人影,詢問別人,大家也都說沒聽見,難道是自己疑神疑鬼?還是因為有人惡作劇?
廿八歲的麻省理工學院研究生龐培(Joe Pompei)常對人開這種玩笑,他根據聚光燈的原理,發明了聲音聚焦器(audio spotlight),可以把散射的聲音集聚成束,而站在聲束集聚圈之內的人可以清楚聽見這些聲音,集聚圈外則是鴉雀無聲,頂多因為集聚圈附近有凸出物,導致聲音折射而讓圈外人依稀聽到模糊的呢喃聲。
許多公司對龐培的發明躍躍欲試,希望把這個聲音聚焦器變為生財的利器。不久也許可以聽到自動販賣機對行經的路人招攬生意,商家用它促銷產品,一個舞池分為播放不同舞曲的多個不同的舞區。戴姆勒克萊斯勒汽車公司考慮在車上安意,商家用它促銷產品,一個舞池分為播放不同舞曲的多個不同的舞區。戴姆勒克萊斯勒汽車公司考慮在車上安裝聲音聚焦器,方便乘客聽自己喜歡的音樂,互不干擾。
軍方可能用它來混淆敵軍。美國科技(American Technology Corp)是一家生產類似產品的企業,已向承攬軍方生意的包商、消費者電子產品製造商、影音娛樂公司遞送聲音聚焦器的評估書,且與 Bath Iron Works公司簽署合約,將在神盾級驅逐艦的甲板上安裝聲音聚焦器,可取代無線電操作員所戴的雙耳式耳機。
龐培自小即熱中研究聲學,八年來更是念念不忘聲音可以「舞動」的理論,可惜不受教授的青睞,直到與麻省理工學院的媒體實驗室接觸,才有機會一展長才。
他說,在人類聽力可及的範圍之內,聲音就像燭光,會向四面八方散射,無法聚集成束。聲音的波長越小,越不易散射;聲音的波長過小,人類就聽不到它的聲音。以超音波的波長為例,因為夠集中,所以可以應用在醫學上,但超出人類的聽力範圍。所以他決定截長補短,將超音波的光束特色以及可感聲音的特質相結合。超音波的音頻係利用空氣為傳遞介質,傳遞途中能量多少會失真,龐培即利用此一道理,選定要放送的聲音,逆向操作「失真」現象,判定最初的超音波音源。
其實早在一九七○年代初期,德州奧斯丁大學的布萊克史塔克教授與學生班奈特就發現可結合超音波的音頻,製造出人類可聽到的高頻短音。一九八○年代初期,日本研究小組跨出重大一步,把超音波的音波和可聽聲音的音波互相結合,當這種混音在空氣中傳輸時,會自動調變(self-demodulated)。換言之這類可被人類聽到的混音係「失真」超音波脈衝所得的結果,但超音波聚焦的程度也嚴重失真。若音量與距離越大,失真程度也越大,迫使研究小組放棄研究計畫。
但龐培認為,日本小組失敗在未精確計算如何抵消失真。於是他向一九六○年代的聲納研究取經,發現將聲音聚焦無法直接製造出聽得到的聲音,而是超音波聲束,這些聲束類似細長的揚聲器,可播出可聽的聲音。若以檯燈比喻,超音波的聲束有如檯燈,而可聽聲音就是它釋出的燈光。
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