Визуальный микрофон

07.08.2025

Исследовательская группа из Пекинского технологического института, возглавляемая Сюй-Жи Яо, разработала уникальную систему, способную воспринимать звук, анализируя микроскопические колебания света, отраженного от вибрирующих объектов. Это устройство получило название "визуальный микрофон", поскольку не использует традиционные воздушные колебания для захвата аудиосигналов.

Технология базируется на так называемой однопиксельной визуализации. Вместо сложных матриц с миллионами пикселей здесь используется один-единственный фотодетектор в сочетании с проекцией структурированных световых узоров, создаваемых пространственным модулятором света. Таким образом, система улавливает малейшие колебания яркости, отраженной от объекта, и преобразует их в звуковой сигнал с помощью специальных алгоритмов. Это делает разработку не только доступной и недорогой, но и технически простой.

Особую важность визуальный микрофон приобретает в тех условиях, где традиционные акустические устройства бесполезны. Например, он способен регистрировать звук через стекло или внутри звукоизолированных помещений, где не происходит прямой передачи воздушных колебаний. Пока луч света может проникать к объекту и обратно, устройство остается эффективным. Такие возможности открывают перед микрофоном широкое поле для применения - от медицинского мониторинга до промышленной диагностики.

Во время испытаний исследователи использовали привычные материалы - бумажную карточку и лист бумаги, помещенные в полуметре от колонок. Источники звука воспроизводили голос и музыкальные фрагменты. Наилучший результат по качеству распознавания получился при использовании бумажной карточки. Хотя высокочастотные звуки иногда искажались, низкие частоты передавались с достаточной точностью. Команда частично компенсировала искажения с помощью цифровой обработки сигнала.

Предыдущие проекты подобного рода опирались на дорогостоящее оборудование, включая лазеры и высокоскоростные камеры. Китайские ученые, напротив, сумели упростить систему, сделав ее компактной и энергоэффективной. Аппаратная часть микрофона работает со скоростью передачи данных 4 мегабайта в секунду, что позволяет использовать устройство не только для кратковременных записей, но и для длительного мониторинга с возможностью хранения и передачи аудиоинформации по интернету.

Несмотря на то что пока система существует только в лабораторном прототипе, ее перспективы кажутся весьма многообещающими. Как отмечает Сюй-Жи Яо, разработка пригодится в ситуациях, когда прямое использование традиционного микрофона невозможно: например, при удаленном измерении пульса или дыхания, а также во время спасательных операций, когда к пострадавшему нет физического доступа.

<< Назад: Биопластик BCBN, прочнее стали 07.08.2025

>> Вперед: Звуки еды помогают контролировать аппетит 06.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Самолет из пластмассы 29.05.2012 В конструкции самолетов малой авиации давно используются пластики. Но солидный авиалайнер изготовили из пластмассы, усиленной углеродным волокном, впервые. Это "Боинг-787" на 370 пассажиров. Более половины самолета, включая фюзеляж и крылья, сделаны из композита - эпоксидной смолы, армированной углеволокном. Новая технология позволила изготовить фюзеляж цельным, так что отпала необходимость в 40-50 тысячах заклепок, винтов и гаек. Если для всего этого крепежа на "Боинге-747" в фюзеляже приходилось сверлить миллион отверстий, в новом "Боинге" их менее 10 тысяч. Корпус стал значительно прочнее, а благодаря легкости новых материалов самолет экономит 20 процентов горючего. Пока выпущено только два пластмассовых лайнера, но фирма уже набрала 825 заказов от 56 авиакомпаний. Правда, скептики подчеркивают, что если поведение металлов и сплавов, обычно используемых в авиации, хорошо изучено за последние несколько десятков лет, то композиты - сравнительно новые материалы и неизвестно, как они себя поведут на протяжении обычного срока службы пассажирского самолета - 30 лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026