今天,如果你想在车里听音乐而不打扰别人,你会戴上耳机。但不久的将来,汽车的头枕可能会播放音乐,这样你就能听到,而车里的其他人则不会听到。
长途旅行可能会显得特别漫长,尤其是当别人的烦人音乐充满了整个汽车时。如果你能在没有耳机的情况下只听自己的音乐,而其他人却听不到,那会怎么样?虽然这听起来像是未来的技术,但实际上这种技术比你想象的更接近。法国的研究人员正在努力实现这种个人声音区域,这些区域会随着车内条件的变化而适应。
为什么要费心呢?耳机在控制你听到的声音方面做得很好,但它们也可能不舒服。如果你把音乐的音量调得太高以淹没其他噪音,你可能会冒着听力受损的风险。
个人听觉气泡,或区域,在汽车内可以让你在没有高音量淹没其他声音的情况下听得很好。它们还会带来许多新的可能性。车里的每个人都可以私下听自己的音频。GPS警报只能传给司机。乘客可以打电话而不被听到。
工程师们正在使用多个扬声器来创建这些个人声音区域。它们并不都广播相同的信号,但信号是协调的。听众的头在某些“甜蜜点”时,会听到高质量的声音。但当一个人远离甜蜜点时,声音会减弱。这是因为来自不同扬声器的声波相互作用以抵消彼此的声音。
个人声音区域只有在它们像耳机一样工作时才会流行起来。如果你打开空调或接上乘客,声音质量不能下降。考虑到这一点,Melon和他的团队最近修改了一个现有的系统。他们在2021年9月的《美国声学学会杂志》上描述了这一点。
研究人员首先展示了将座椅从起始位置移开会降低声音区域的质量。如果你移动座椅,甜蜜点的位置可能会稍微移动。此外,来自不同扬声器的声波可能不会以相同的方式相互作用。现在它们可能不再有效地相互抵消。
然后,研究人员着手改进这个系统。为此,他们在每个头枕的两侧放置了几个麦克风,靠近听众耳朵的位置。这些麦克风充当听觉设备。研究人员测量了声波从每个扬声器传播到每个听觉设备所需的时间。这为他们提供了关于声波所采取路径的信息。他们为两个头枕都做了这个。
然后,他们将这些测量结果插入一个算法中。这是一个数学规则的集合。这个算法的行为取决于你输入的测量结果。在这里,算法考虑了声波的当前路径。这使得算法能够确定每个扬声器应该播放的信号,以获得最佳的声音区域。
Melon指出,结果是令人鼓舞的,但仍有更多的测试和工程工作要做。这项研究主要集中在人类能听到的较低范围的声音上。他的团队现在正在开发一种用于更高音调声音的第二种方法。当你听音乐时,你需要考虑这两个范围。