Domů     Laserový systém, který dokáže přenášet zvuk až k uchu příjemce
Laserový systém, který dokáže přenášet zvuk až k uchu příjemce
25.5.2021

Představte si tu možnost, dostávat signály přímo až k uchu, aniž by je mohl zaznamenat někdo jiný v okolí. S unikátním laserovým systémem přišli vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT).

Výhodou je, že uživatel nepotřebuje mít u sebe žádné zařízení či být v tichém prostředí.

Facebook údajně dlouhodobě pracuje na systému laserové komunikace pro přenos dat mezi oběžnou dráhou a Zemí. Foto: WikiImages / pixabay
Facebook údajně dlouhodobě pracuje na systému laserové komunikace pro přenos dat mezi oběžnou dráhou a Zemí. Foto: WikiImages / pixabay

Lasery hrají v dnešní moderní době klíčovou roli především v přenosu digitálních dat. Jejich užití je jednak v optických kabelech, jednak v rámci bezdrátových spojů.

Dále se hojně uplatňují v medicíně (oční chirurgie), průmyslu (svařování, vrtání či řezání), mikroelektronice, měřicí technice, výpočetní technice, ale i ve vojenství.

reklama

Mezi největší přednosti laseru se řadí vysoká rychlost přenosu dat, malá spotřeba a relativně nízké zkreslení.

Pro přenos zvuku se však musí docílit opačných požadavků – vysokého výkonu, omezené propustnosti a silné závislosti na okolním prostředí a šumu. Vědci však dokázali dostat z obou technologií to nejlepší.

Projekt si klade za cíl propojit satelity a stanice na Zemi pomocí internetu, ten by se tak mohl dostat i do rozvojových oblastí. Foto: geralt / pixabay
Projekt si klade za cíl propojit satelity a stanice na Zemi pomocí internetu, ten by se tak mohl dostat i do rozvojových oblastí. Foto: geralt / pixabay

Přímo k uchu adresáta

Povedlo se jim za pomoci laseru vytvořit cílený zvukový proud, který se dostane až k uchu posluchače. Jedná se o první laserový systém, který je díky svému nízkému výkonu zcela bezpečný pro člověka, konkrétně pro jeho oči a kůži.

Výsledný zvuk je pro lidské ucho dobře slyšitelný a díky tomu, že lze lasery zaměřit s velkou přesností, reagují na pohyb objektu v jakémkoli prostředí. Nově vytvořený systém má obrovský potenciál.

Základem je interakce s vodou

Frekvence laserů byly vytvořené tak, aby dobře reagovaly s vodními molekulami. Voda laser absorbuje a vytvoří fotoakustický jev pomocí DPSA (dynamic photoacoustic spectroscopy). Identická technika se používá např. při zjišťování složení chemikálií.

Díky fotoakustice se za pomoci různě modulovaných pulzů světla, absorbovaného okolím, vytvoří zvukové vlny, jež nastanou při rozdílu tlaku v daném místě.

Vědci používají dvou odlišných laserů, zaměřených na jiné frekvence, které je potřeba v konečné fázi vytvořit.

Principy byly aplikovány na vodní páru, která byla obsažena ve vzduchu, protože vzduch má vždy určitou vlhkost, a tím pádem i dostatečné množství vodních molekul, aby mohl systém fungovat, a to i v relativně suchých podmínkách.

Výběr laserové technologie má jednoduché vysvětlení – ve většině zemí totiž nepodléhá žádným licencím. K umístění laserových satelitů by mělo dojít v geostacionární dráze Země, tedy zhruba ve výšce 35 800 km nad rovníkem. Foto: SD-Pictures / pixabay
Výběr laserové technologie má jednoduché vysvětlení – ve většině zemí totiž nepodléhá žádným licencím. K umístění laserových satelitů by mělo dojít v geostacionární dráze Země, tedy zhruba ve výšce 35 800 km nad rovníkem. Foto: SD-Pictures / pixabay

Snahy o dosažení většího zvukového rozpětí

Laserový systém je vždy zacílen pouze na jedno ucho, na jednoho adresáta – okolí tedy nemůže nic slyšet, i v případě, kdy by se ucho jiné osoby objevilo přímo v laserovém paprsku.

Další roli zde hraje i zaostření – zvuk je generován vždy na stanovené vzdálenosti od vysílače. Současný prototyp dokáže přenést zvuk s výkonem 60 dB na vzdálenost 2,5 m. Vědci se do budoucna budou snažit o dosažení většího zvukového výkonu a větší vzdálenosti.

Potenciální aplikace komunikačního laseru

Technologie je přínosná z hlediska možnosti přenášení zvuku i do hlučných míst. Využití by našla zejména ve vojenském prostředí či v bezpečnostním sektoru, kdy hluk v pozadí často blokuje schopnost člověka slyšet důležitá sdělení.

Negativní přínos lze spatřovat v tom, že by se systém mohl zneužít pro manipulaci a dezinformaci.

Tím by se usnadnilo zaměřování laserů a optických systémů, protože satelit by zůstal na stejné pozici vůči jeho základové stanici. Dokončení a nasazení této technologie není prozatím známé. Foto: 422737 / pixabay
Tím by se usnadnilo zaměřování laserů a optických systémů, protože satelit by zůstal na stejné pozici vůči jeho základové stanici. Dokončení a nasazení této technologie není prozatím známé. Foto: 422737 / pixabay
Zdroje informací a fotografie
reklama

Související články
Věda a technika
Proč si pamatujeme trapné okamžiky celé roky?
Stačí jediná nešťastná věta pronesená před plnou místností a člověk se při vzpomínce na ni červená ještě po deseti letech. Zato co měl včera k obědu nebo kam položil klíče, to si často nedokáže vybavit už po několika hodinách. Lidská paměť totiž nefunguje jako kamera. Mnohem víc než na běžných událostech záleží na tom, jaké […]
Věda a technika
Starý dobrý vypínač: Z jakých důvodů se světlo zapíná právě takhle?
Stačí jediný pohyb prstu a místnost se zalije světlem. Vypínač patří k nejběžnějším předmětům v domácnosti, přesto jeho podobu, umístění i způsob ovládání provází překvapivě zajímavý příběh. Když se elektřina stěhuje do domácností, nemění totiž jen způsob osvětlení. Učí člověka novému každodennímu rituálu. Ještě před nástupem elektřiny lidé rozsvěcují plynové lampy otáčením malého kohoutku. Když […]
Věda a technika
Proč se nám chce spát po vydatném obědě? Za ospalostí není jen plný žaludek
Zná to téměř každý. Dojíme poslední sousto, opřeme se o židli a najednou máme pocit, že bychom nejraději zavřeli oči a na chvíli zmizeli ze světa. Odpolední ospalost přitom není pouhým důsledkem přejedení. Svou roli hrají biologické hodiny, hormony, složení jídla i signály, které si mezi sebou posílají střeva a mozek. Proč nás po obědě […]
Věda a technika
Pro lásku k moři: Co dalo lidem svobodu pod vodní hladinou?
Ještě v prvních desetiletích 20. století bylo potápění spojeno s těžkou objemnou výstrojí.  Neforemné skafandry s přilbami byly závislé na dodávce vzduchu z hladiny. Pak však přišel zlom, který cestu do světa pod vodní hladinou zpřístupnil i pro laiky. Ba co víc, poskytl jim netušenou svobodu! V době druhé světové války se ve Francii zrodil […]
lifestyle
Mrtví, kteří nosí dětem dárky, obří draci i hostina na hrobech. Bizarní podoba dušiček
Zatímco v Česku lidé zapalují svíčky, pokládají na hroby květiny a v tichosti vzpomínají na své blízké, jinde se svátek mrtvých mění v pořádně neobvyklou podívanou. Někde zesnulí údajně rozdávají dětem hračky a sladkosti, jinde se nad hřbitovy vznášejí obří papíroví draci nebo rodiny pořádají hostiny přímo u náhrobků. Smrt tu není jen důvodem k […]
Sedm věcí, které děláme každý den a vůbec netušíme, proč vznikly
Podáváme si ruce, foukáme na horkou polévku a přejeme si dobrou chuť. Některé zvyky opakujeme tak automaticky, že nás ani nenapadne pátrat po jejich původu. Jenže za obyčejnými gesty se skrývají příběhy o strachu z neznámého, dávných pověrách, boji o přežití i proměnách společenských pravidel. Někdy je skutečnost mnohem zajímavější než tradované vysvětlení. Od odzbrojení […]
Zvonění budíku odložené o devět minut. Jde o ranní milost, nebo hodinářský mýtus?
Je 7.00 hodin, budík řve a svět se zdá být mimořádně nepřátelským místem. Prst najde tlačítko odložení, zazní tiché cvaknutí a přichází devět minut blaženého odkladu. Proč právě devět? Proč ne deset, což je přece mnohem kulatější číslo, nebo rovnou patnáct, aby se člověk stihl pořádně ponořit zpátky do snu? Odpověď vede do poloviny 20. […]
Žiletka změnila holení v masový byznys. Proč se do obchodu musíte pořád vracet?
Představte si, že si koupíte holicí strojek a potom už jen pravidelně dokupujete jeho nejdůležitější součástku. Zní to povědomě? Stejný princip dnes známe od tiskáren, do nichž potřebujeme stále nové náplně, nebo od kávovarů na kapsle. Jeho slavnou podobu pomáhá na začátku 20. století prosadit americký obchodník King Camp Gillette. Obyčejné ranní holení se díky […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz