สถาปนิกใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงนี้มานานแล้วเมื่อสร้างห้องแสดงคอนเสิร์ต อย่างไรก็ตาม หลักการนี้ยังสามารถถ่ายโอนไปยังแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ ได้: วัตถุที่ซ่อนอยู่ใต้ดินสามารถมองเห็นได้ด้วยการวัดว่าคลื่นเสียงจากแหล่งกำเนิดที่รู้จักนั้นสะท้อนออกมาอย่างไร

การจัดการแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

นักวิทยาศาสตร์บางคนต้องการก้าวไปอีกขั้นหนึ่งและจัดการช่องเสียงอย่างเป็นระบบ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่ควรมีอยู่จริง โดยพิจารณาจากสถานการณ์ในชีวิตจริง ตัวอย่างเช่น พวกเขากำลังพยายามสร้างประสบการณ์เสียงที่ลวงตาซึ่งหลอกให้ผู้ฟังเชื่อว่าพวกเขาอยู่ในอาคารคอนกรีตหรือในโบสถ์เก่า อีกทางหนึ่ง วัตถุสามารถทำให้มองไม่เห็นได้ด้วยการจัดการสนามเสียงในลักษณะที่ผู้ฟังไม่รับรู้อีกต่อไป

โดยปกติ ภาพลวงตาที่ต้องการจะขึ้นอยู่กับการใช้วิธีการแบบพาสซีฟที่เกี่ยวข้องกับการจัดโครงสร้างพื้นผิวด้วยความช่วยเหลือจากสิ่งที่เรียกว่า metamaterials วิธีหนึ่งในการซ่อนวัตถุโดยใช้เสียงคือการเคลือบพื้นผิวและป้องกันไม่ให้สะท้อนคลื่นเสียงใดๆ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่ยืดหยุ่นและมักจะใช้ได้เฉพาะในช่วงความถี่ที่จำกัด ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานจำนวนมาก

วิธีการเชิงรุกพยายามที่จะบรรลุภาพลวงตาโดยซ้อนคลื่นเสียงอีกชั้นหนึ่งทับซ้อนกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งโดยการเพิ่มสัญญาณที่สองไปยังสนามอะคูสติกเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ ขอบเขตของการใช้แนวทางนี้ยังถูกจำกัด เนื่องจากจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อฟิลด์เริ่มต้นสามารถคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำ

ภาพลวงตาแบบเรียลไทม์

ตอนนี้กลุ่มที่นำโดย Johan Robertsson ศาสตราจารย์ด้านธรณีฟิสิกส์ประยุกต์ที่ ETH Zurich ได้ทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระเพื่อพัฒนาแนวคิดใหม่ที่ช่วยปรับปรุงภาพลวงตาได้อย่างมีนัยสำคัญ นำโดย Theodor Becker นัก postdoc ในกลุ่มของ Robertsson และ Dirk-Jan van Manen นักวิทยาศาสตร์อาวุโสผู้มีส่วนสำคัญในการออกแบบการทดลอง นักวิจัยได้จัดการเพิ่มพื้นที่เริ่มต้นในแบบเรียลไทม์ ตามที่รายงานในฉบับล่าสุด วารสาร Science Advances เป็นผลให้พวกเขาสามารถทำให้วัตถุหายไปและสามารถเลียนแบบสิ่งที่ไม่มีอยู่จริง

เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์อะคูสติกพิเศษ นักวิจัยได้ติดตั้งสถานที่ทดสอบขนาดใหญ่สำหรับโครงการนี้ในศูนย์การทดลองคลื่นแบบ Immersive Wave ที่ Switzerland Innovation Park Zurich ในเมืองดูเบนดอร์ฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถปกปิดการมีอยู่ของวัตถุที่มีขนาดประมาณ 12 เซนติเมตร หรือจำลองวัตถุในจินตนาการที่มีขนาดเท่ากัน

วัตถุเป้าหมายอยู่ในวงแหวนรอบนอกของไมโครโฟนเป็นเซ็นเซอร์ควบคุม และวงแหวนด้านในของลำโพงเป็นแหล่งควบคุม เซ็นเซอร์ควบคุมจะลงทะเบียนว่าสัญญาณเสียงภายนอกใดที่ส่งถึงวัตถุจากสนามเริ่มต้น จากการวัดเหล่านี้ คอมพิวเตอร์จะคำนวณว่าเสียงทุติยภูมิใดที่แหล่งควบคุมต้องสร้างขึ้นเพื่อให้ได้เสียงเสริมที่ต้องการของฟิลด์เริ่มต้น

เทคโนโลยีล้ำสมัย

ในการปิดบังวัตถุ แหล่งควบคุมจะส่งสัญญาณที่ขจัดคลื่นเสียงที่สะท้อนออกจากวัตถุอย่างสมบูรณ์ ในทางตรงกันข้าม เพื่อจำลองวัตถุ (หรือที่เรียกว่าโฮโลแกรม) แหล่งควบคุมจะเพิ่มสนามเสียงเริ่มต้นราวกับว่าคลื่นเสียงกระเด็นออกจากวัตถุที่อยู่ตรงกลางของวงแหวนทั้งสอง

เพื่อให้การเสริมนี้ทำงาน ข้อมูลที่วัดโดยเซ็นเซอร์ควบคุมจะต้องแปลงเป็นคำสั่งสำหรับแหล่งควบคุมทันที เพื่อควบคุมระบบ นักวิจัยจึงใช้ field-programmable gate arrays (FPGAs) ด้วยเวลาตอบสนองที่สั้นมาก

"สถานที่ของเราช่วยให้เราควบคุมสนามเสียงได้ในช่วงความถี่มากกว่าสามอ็อกเทฟครึ่ง" โรเบิร์ตสันกล่าว ความถี่สูงสุดของการปิดบังคือ 8,700 Hz และ 5,900 Hz สำหรับการจำลอง จนถึงปัจจุบัน นักวิจัยสามารถจัดการสนามเสียงบนพื้นผิวในสองมิติได้ ในขั้นตอนต่อไป พวกเขาต้องการเพิ่มกระบวนการเป็นสามมิติและขยายช่วงการทำงาน ขณะนี้ระบบเสริมคลื่นเสียงในอากาศ อย่างไรก็ตาม Robertsson อธิบายว่ากระบวนการใหม่นี้สามารถสร้างภาพลวงตาใต้น้ำได้เช่นกัน เขาจินตนาการถึงการใช้งานที่เป็นไปได้มากมายในสาขาต่างๆ เช่น เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ สถาปัตยกรรมและการสื่อสาร ตลอดจนในภาคการศึกษา

เทคโนโลยีใหม่นี้ยังมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับธรณีศาสตร์อีกด้วย "ในห้องปฏิบัติการ เราใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความถี่มากกว่า 100 kHz เพื่อกำหนดคุณสมบัติทางเสียงของแร่ธาตุ ในทางตรงกันข้าม เราศึกษาโครงสร้างใต้ดินด้วยคลื่นไหวสะเทือนที่ความถี่น้อยกว่า 100 เฮิรตซ์" Robertsson กล่าว . "กระบวนการใหม่นี้จะช่วยให้เราสามารถเชื่อม "แดนมรณะ" นี้ได้"บาคาร่า สมัครบาคาร่า