Архив метки: Звук

Из чего состоит звук

Ежедневно нас окружают сотни различных звуков. А вы когда-нибудь задумывались о строении звука? Из курса школьной физики мы знаем про звуковые волны, но ведь все в нашей Вселенной состоит из элементарных частиц. И звуковая волна — не исключение. Для того, чтобы досконально изучить то, из чего состоит звук, физики из Стэнфордского университета создали очень чувствительный микрофон. Его можно назвать в какой-то степени «квантовым микрофоном», ведь он может уловить колебания элементарных звуковых частиц, называемых фононами.

Читать далее

Нейросеть услышала голоса людей и нарисовала их портреты

В последнее время нейронные сети удивляют своими умениями — могли бы вы десять лет назад поверить в то, что компьютер сможет «оживлять» портреты Достоевского и Мэрилин Монро? Готовьтесь удивляться дальше, потому что исследователи из Массачусетского технологического института создали нейросеть Speech2Face, которая способна рисовать портреты людей, просто послушав их голоса. Технология пока далека от идеала, но ее способность определять пол, национальность и возраст человека впечатляет.

Для обучения нейросети использовался набор AVSpeech с миллионом коротких видеороликов с тысячами говорящих людей. Дорожки с видео и звуком разделены, поэтому система смогла изучить каждый тип материала максимально подробно. На первом этапе работы, алгоритм VGG-Face изучал фрагменты видео и создавал портреты фигурирующих на них людей в анфас и нейтральным выражением лица. Другая часть алгоритма изучала спектрограмму голоса и накладывала на полученные портреты дополнительные изменения — в итоге получился примерный портрет каждого разговаривающего человека.

Читать далее

Качественный звук в самом дальнем углу концертного зала — как такое возможно?

Представьте, что вы стоите в центре шумной толпы и прекрасно слышите стоящего за десять метров от вас человека — и все это без использования телефона. Или же, вообразите себе другую ситуацию, где вы сидите в самом дальнем углу концертного зала и слышите такой же качественный звук, что и люди в первых рядах. Исследователи из университетов Суссекса и Бристоля предлагают воплотить эти картины в реальность при помощи акустических линз, которые направляют звук в определенные места так же, как снайперские прицелы узкие лучи света.

Исследователи уже продемонстрировали подобное устройство из динамического композиционного материала. Оно называется «Vari-sound», и представляет собой аналог оптического объектива с переменным фокусным расстоянием, но работающий со звуковыми волнами. Также они использовали коллиматор, который способен передавать звук от динамиков в виде узкого направленного луча. В качестве примера, акустический коллиматор может реализовать сценарий «человек в толпе», передавая его голос прямо в сторону собеседника.

Читать далее

Это возможно: создано устройство, заглушающее звук без блокировки воздуха

Концертные залы и студии звукозаписи покрыты толстой облицовкой с большими полостями, которые эффективно заглушают внешние шумы. Так как звуковые волны распространяются по воздуху, акустические материалы заметно препятствуют его циркуляции. Исследователи из Бостонского университета решили эту проблему, создав довольно простое устройство, которое заглушает до 94% внешних шумов, сохраняя способность пропускать воздух. Его эффективность была доказана в ходе эксперимента, снятого на видео.

Новый «глушитель» представляет собой напечатанное на 3D-принтере кольцо, форма которого выполнена по точным математическим стандартам. Материал в наружном кольце обвивается как спираль — такая структура мешает звукам проходить через открытый центр, отталкивая звуковые волны обратно в сторону источника.

Читать далее

Ученые создали звуковую технологию, придуманную в восьмидесятые годы

В 1980-е годы изобретатель Александр Белл был намерен создать телефон, который для передачи звука использует свет. Для этого он хотел использовать свойства фотоакустического эффекта, когда материал поглощает свет и испускает звуковые волны. К сожалению, в то время он не смог воплотить свою идею в реальность из-за отсутствия источника света нужной мощности и достаточно чувствительного приемника. Исследователи из Массачусетского технологического института уверяют, что им наконец-то удалось создать такой аппарат.

В качестве источника света они использовали лазер. Он оказался отличным вариантом, так как является довольно интенсивным источником света и позволяет использовать в качестве поглощающего материала молекулы воды, которые есть в воздухе. Поглощая свет лазера, эти частички излучают звуковые волны, которые можно передать человеку в противоположном углу комнаты.

Читать далее

Новый ультразвук позволил услышать движения бактерий

О существовании ультразвука известно уже давно. На протяжении десятилетий технология помогала подводным лодкам ориентироваться в пространстве, а врачам — осматривать пациентов без хирургического вмешательства. У современных ультразвуковых аппаратов есть ограничения по мощности, но исследователи из Университета Квинсленда придумали, как увеличить их силу почти в сотню раз. Они уверяют, что новое устройство способно уловить звук движения молекул воздуха и даже вибрации отдельных клеток.

Обычно ультразвуковые устройства состоят из приемника и излучателя, сделанных из пьезоэлектрических кристаллов. Когда на них воздействует электрический ток, они вибрируют и создают высокочастотные звуки выше 20 000 герц — как известно, они не воспринимаются человеческим ухом. Излучаемые звуковые волны проходят сквозь воздух, воду и мягкие ткани, а от твердых поверхностей отскакивают с различной скоростью. Когда они возвращаются к кристаллам, происходит обратный процесс — вибрации создают электрический ток, который позволяет компьютеру распознать форму объекта, от которого оттолкнулись волны. Таким образом, например, можно посмотреть зародыш в утробе матери.

Читать далее

Создан «акустический пинцет» для перемещения мелких объектов

Технологии, которые ранее можно было встретить только в фантастических фильмах и книгах, с каждым годом становятся все реальнее. Ученые уже давно умеют поднимать в воздух маленькие предметы при помощи невидимых звуковых волн, и этим уже мало кого удивишь. Однако исследователи из Великобритании и Испании подняли технологию на новый уровень — они заставили левитировать сразу несколько предметов. Самое интересное, что каждым из этих объектов можно управлять по отдельности, что и показано на видео.

Подробности о технологии раскрыл профессор Асьер Марзо из департамента машиностроения в Бристоле. Он рассказал, что возможность индивидуально управлять каждым левитирующим объектом появилась после создания специального модулятора звука. Он состоит из 256 крошечных динамиков, которые для удержания каждого предмета воспроизводят звук разной частоты.

Читать далее