定向声音让你想听就听

　　定向超声波与空气混合，转成人耳可听声音

　　

　　当你在一家安静的食品店内转悠，经过一条过道时，一个声音突然在耳边响起：“口渴吗？买瓶饮料吧。”于是，你在饮料架前停了下来，但你身旁却别无他人，一两米之外的售货员似乎没有听到任何声音。这是怎么回事？这是定向发声器的神奇作用。如果说传统扬声器的发声方式，就像电灯泡发射光线一样向四面八方传送，那么定向发声器则类似于聚光灯，发射的是一束定向传播的声波。

　　 发声器仅有半英寸厚

　　这束声波由超声波构成。这种超声波的发声器仅有半英寸厚，由一个放大器驱动，放大器将电压发送到发声器的金属聚合物薄膜上，让薄膜以6万赫兹或者更高的频率振动，生成超声波。在空气中，均匀的超声波的密度产生波动，超声波随即发生改变，转变成人耳可以听见的声音。这种超声波定向发声的原理和技术都并不十分困难，工程师们可以让一束超声波发送人声、音乐甚至任何一种你能听得懂的声音。当你在食品店听到指引你购买饮料的声音时，恰好因为你正站在这个声波的圆柱体内。

　　2006年11月，美国电视法庭就已开始将音频聚光灯用于一些大型书店，促销新推出的电视连续剧《凶手》的图书版。当一位闲逛的顾客无意间走到该产品的海报附近时，一个神秘的声音在他的耳边响起：“喂，你到这儿来，别把脸转过来。你听见我的声音了吗？你想过当凶手吗？想过犯下弥天大罪吗？我就想过。一直都似乎这样。我是一位专写畅销犯罪小说的作家……”

　　 售价太高影响推广

　　早在20世纪60年代，军事和声呐研究人员就想利用这一现象的原理，但只能产生高度失真的声音信号。1998年，约瑟夫・庞佩提出一种方法，大大降低了失真度。后来，他设计了一个放大器、一些电子装置和扬声器来产生超声波，据庞佩介绍，这种超声波非常“纯净”，可以产生清晰的声音。他给这一技术注册了音频聚光灯（AudioSpotlight）的商标名，并于1999年在美国马萨诸塞州沃特敦创办了全方位应用声学公司Holosonics.Inc.。

　　庞佩的扬声器安装在全方位应用声学公司的大厅内，在很多地方巡回展出，如美国波士顿美术博物馆和沃尔特・迪斯尼世界Epcot中心等。当参观者站在展品或电视屏幕前面，讲解员进行解说时，不会给这些房间添加任何噪声。一些百货公司已准备安排一些零售展销活动，汽车制造商也摩拳擦掌，准备利用这些产品，让乘客只会听到自己喜欢的音乐。

　　在你家里的客厅中，倾斜支架上的扬声器能让老爸一个人听到电视发出的声音，而其他家庭成员坐在沙发上安静地读书，丝毫不受影响。

　　定向发声器走向大众的主要障碍仍在于成本过高：目前一些产品的成本估计在600美元-1000美元之间，甚至更高。如果克服价格的瓶颈，不远的将来用户可能体验到它的“乐趣”，并愿意花钱购买。

　　“科学美国人”中文版《环球科学》杂志供稿

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　　各类动物的听觉频率

　　动物和人类所能听见的声音频率：有些动物能够听到定向声波中的超声波噪音。这些超声波发生器的发射频率为1万到8万赫兹。人类能听到的声波频率在1-2万赫兹之间。狗能听到1万赫兹左右的声波，老鼠则可听到高达9万赫兹的声音，而蝙蝠、海豚和大白鲸能听见10万赫兹和更高频率的声波。

　　因为中耳骨的存在，人类只能听到2万赫兹以下频率的声波。但在试验中，科研人员将频率高达10万赫兹的超声波施加于一些受试者的颅骨上，一些人在报告中说“听到了”声音。