近日，一項(xiàng)由聲學(xué)教授Yun Jing領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上發(fā)表的最新研究成果，無疑為聲學(xué)領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)革命性的突破——他們成功打造出了一種“可聆聽封閉音區(qū)”，這一技術(shù)的問世，使得只有特定個(gè)體才能聽到聲音的夢(mèng)想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。

在這項(xiàng)研究中，研究人員巧妙地利用了聲學(xué)超構(gòu)表面（Acoustic metasurfaces）與超聲波換能器的結(jié)合，創(chuàng)造出了一種前所未有的聲音傳輸方式。他們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)超聲波換能器，這些換能器能夠發(fā)射出兩道特殊的非線性超聲波束。這兩道超聲波束在空間中呈現(xiàn)出一種自彎曲的特性，最終在某一點(diǎn)精準(zhǔn)相交。而令人驚奇的是，只有當(dāng)人們站在這一交點(diǎn)處時(shí)，才能聽到由這兩道超聲波束相互作用產(chǎn)生的聲音。周圍的其他人，即使站在音源的正前方，也完全無法捕捉到任何聲音，仿佛被一道無形的屏障所隔絕。

這一技術(shù)的核心在于非線性超聲波束的相互作用。與傳統(tǒng)的線性聲波不同，非線性超聲波束在相交時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種局部的、強(qiáng)烈的非線性相互作用，這種相互作用能夠激發(fā)出可聽見的聲音。而這一過程本身是非常微妙的，因?yàn)閮傻莱暡ㄊ趩为?dú)傳播時(shí)都是無聲的，只有在特定的交點(diǎn)處才會(huì)“喚醒”聲音。這種精準(zhǔn)的聲音傳輸方式，無疑為聲音的私密性和定向性提供了全新的可能。

為了驗(yàn)證這一技術(shù)的可行性和實(shí)用性，研究團(tuán)隊(duì)在普通房間中進(jìn)行了多次實(shí)測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)，即使在聲音多次反射、環(huán)境復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，該系統(tǒng)仍然能夠保持穩(wěn)定的性能。這一結(jié)果不僅證明了“可聆聽封閉音區(qū)”技術(shù)的可靠性，還為其在更廣泛場(chǎng)景中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。無論是教室、車輛還是戶外等環(huán)境，只要需要定向傳輸聲音的場(chǎng)景，這一技術(shù)都有可能發(fā)揮巨大的作用。

想象一下，在未來的教室里，老師可以利用這一技術(shù)向特定的學(xué)生傳授知識(shí)，而不會(huì)影響到其他同學(xué)的學(xué)習(xí)；在車輛中，駕駛員可以接收到專屬的導(dǎo)航提示或音樂播放，而乘客則不會(huì)受到任何干擾；甚至在戶外活動(dòng)中，人們也可以利用這一技術(shù)享受私人的音樂時(shí)光，而不必?fù)?dān)心打擾到周圍的人。身處“可聆聽封閉音區(qū)”的人，仿佛佩戴了一副虛擬的耳機(jī)，能夠隨時(shí)隨地享受到專屬的音頻內(nèi)容。

當(dāng)然，這一技術(shù)的潛力遠(yuǎn)不止于此。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷成熟，我們有理由相信，“可聆聽封閉音區(qū)”將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生可以利用這一技術(shù)向患者傳達(dá)私密信息，保護(hù)患者的隱私權(quán)；在軍事領(lǐng)域，這一技術(shù)也可以用于秘密通信，提高信息的保密性和安全性。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在1米范圍內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了60分貝聲音的精準(zhǔn)傳輸。這一成果雖然令人振奮，但科學(xué)家們并沒有滿足于此。他們表示，通過進(jìn)一步增加超聲波的強(qiáng)度和優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，未來有望實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離和更高的音量。這將為“可聆聽封閉音區(qū)”技術(shù)在更多場(chǎng)景中的應(yīng)用提供更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此外，研究團(tuán)隊(duì)還在不斷探索這一技術(shù)的更多可能性。他們希望能夠在未來實(shí)現(xiàn)更加智能化的聲音傳輸方式，例如根據(jù)人的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡自動(dòng)調(diào)整超聲波束的發(fā)射方向和強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)更加靈活和個(gè)性化的聲音體驗(yàn)。