Zpět na články

Laser umí nově přenášet zvuk přímo do lidského ucha

Poslouchat zvukový záznam je dnes zcela běžnou součásti našeho života. Ještě před sto lety však šlo o luxus a dvě století nazpět o pouhý sen. Principy reprodukce zvuku se však v praxi příliš neliší od toho, jak byly vyvinuty v druhé polovině 19. století. Možná se ale blíží nová revoluce – laserová reprodukce zvuku slibuje možnost přenášet zvukový záznam na metrovou vzdálenost od zdroje tak, aby zvukovou stopu slyšel jenom sám posluchač.

Laser. Ilustrační snímek Laser. Ilustrační snímek, zdroj: Creative Commons CC0

Jakýkoliv zvuk, který slyšíme, je na své základní úrovni vlastně jenom tlakovým vlněním vzduchu (popřípadě jiného média) na určité frekvenci. Pokud si pustíte zvuk z bedýnek počítače nebo sluchátek, je zvuk generován nějakým typem vlnící se membrány. Při běžné hlasitosti je tento mechanismus pod rozlišovací schopnosti jiných smyslů – pokud si ale na koncertě stoupnete vedle obřího reproduktoru, můžete vlnění zvuku zaznamenat i hmatem.

V základu tato moderní technologie záznamu a reprodukce zvuku vychází z pokusů s fonautografem (první patent k roku 1857) či fonografem (první patent 1877). Na 20. století pak připadly zejména pokroky v elektrifikaci a miniaturizaci těchto vynálezů. Namísto rozměrných gramofonů si tak dnes můžeme do uší zasunout titěrné pecky, popřípadě mluvit do malého mikrofonu v telefonu.

Možná se však schyluje k další revoluci v tom, jak zvuk zachycujeme i posloucháme. Již několik dekád existuje laserový mikrofon, který se (typicky jako špionážní zařízení) může využívat k čtení vzdáleného zvukového záznamu. Objevují se ale i nápady, jak metodu obrátit. Nejnověji to ukazuje nová studie MIT. V té se totiž povedlo pomocí laseru naopak projektovat zvuk do ucha posluchače způsobem, který neslyší nikdo v jeho okolí.

MIT vyvinula dvě paralelní metody. Obě využívají takzvaného fotoakustického jevu, při němž dochází na vyvolávání zvukových vln pomocí optického záření dopadajícího na pevnou látku či kapalinu. V případě výzkumu MIT využívaly metody právě toho druhého - totiž vodních molekul ve formě vodní páry.

Laserová tichá pošta

Ačkoliv si obě metody v principu byly podobné, první z nich dosáhla vyšší hlasitosti - celkově na vzdálenost 2,5 metru dokázala vyvolat zvuk o 60 decibelech. Naproti tomu druhá metoda dosáhla vyšší čistoty reprodukce na úkol hlasitosti.

Nejedná se samozřejmě o úplně první užití laseru k přenosu zvuku. Pokrokem MIT je zatím nepoznaná míra vypilování techniky. V konkurenci dalších nápadů tohoto typu je však postup MIT jednak nejhlasitější, jednak nejbezpečnější. To navíc není jediná její přednost. "Náš systém může být využit na určitou vzdálenost," sdělil v tiskové zprávě Chaerles M. Wynn z MIT, "Jde navíc o první systém, jehož laserové světlo je zcela bezpečné pro zrak a kůži."

I když ne vždy mají nové výzkum za cíl reálnou aplikaci, hlavním cílem této technologie je právě vyvinout ji pro komerční účely. Realisticky by mohla být připravena za deset až dvacet let. Ačkoliv by laserová reprodukce zvuku mohla zavánět možností vzniku jakési "tiché pošty" - tedy bezpečnému přenosu zpráv napříč přeplněnou místností - vývoj směřuje k trochu jinému cíli.

Pokud se podaří zvýšit přenosovou vzdálenost (čemuž by teoreticky nemělo nic stát v cestě), mohly by například být lidem přenášeny "tiché varovné zprávy". V případech, jako jsou šílení střelci nebo teroristické útoky, by tak mohli být lidé varováni, aniž by si toho útočníci všimli. Lze si však (ačkoliv o tom výzkumníci už nemluví) představit i méně povzbudivé využití - například personalizovanou reprodukci reklamních zpráv v uchu návštěvníka obchodního centra. Jako obvykle bude platit, že spektrum možných aplikací bude tak široké, jako naše představivost i etika.

Práce byla publikována v Optics Letters.

diskuze: 0 příspěvků, nových

Zpět na články