【聲音跟隨一個方向】

八方

【聲音跟隨一個方向】

 

定向流動 — — 中諧振環的聲音

美國的研究人員得到了一種設備，能夠使聲波傳遞只在一個方向。

聲波的"單向環行器"— — 或隔振器 — — 顯示的聲波穿越空氣空間中的兩個點之間的基本對稱性才能打破由一個緊湊和簡單的設備。

雖然有限制，或在某一方向 — — 例如在一條單行道 — — 交通允許定期流動方式它是困難得多，這樣做與光或聲波。

這主要是由於互易定理，它是指波在空間中的兩個點之間的對稱傳輸： 他們旅行的方向，通過相同的介質相同波應該表現在以同樣的方式。

因此，它是需要克服開發一個真正非互惠或單向的系統，如實際的單向鏡這互惠。

目前，單向鏡子其實並沒有非互惠，相反他們是部分反射，部分透明的工作由被點燃不均勻。

諧振環

為了克服互惠問題， Andrea Alù德克薩斯大學和他的同事現在已經構建一個設備，使音響的單向流動。

他們的設備基於電子的環行器 — — 那種通常用在通訊設備和雷達。這種類型的環行器是"非互惠三埠設備"，在其中的微波或無線電信號傳送從一個埠到下一個順序的方式。

如果埠中的一個不是在使用中，環行器開始充當隔離器，允許信號從一個埠流到其他，但不是回。

在實驗中，研究人員用三個小電腦風扇以某一特定速度聲諧振環腔中的空氣流通。

圓環連接到三個埠的環行器，麥克風被放置在每年年底了。

他們的研究人員開始將聲音從一個埠發送。

如果球迷被關掉了，從第一個埠的聲音信號分成對稱兩個接收埠，如預期。

然而，當球迷被打開，有溫和的空氣流在圓環 （與量身定做的戒指設計其速度），該團隊發現傳輸對稱性被打破了。

在這種情況下，從第一個埠的聲信號流完全進入下一步，留下完全孤立的第三個埠。

同樣地，當從第二個埠發送的信號，它流淌到了第三，離開隔離等等的第一個埠。

事實上，信號流從第一到第二個，從第二到第三個和第三個第一港 — — 但永遠不會在相反的方向。

"我們能夠創建單向通信，聲音穿越空氣，"Alù 說。"想像一下，能夠聽而不必擔心被聽到的回報"。

團隊觀察到 40 分貝非互惠性隔離的發聲頻率的聲音。

Alù 解釋說"這是只是正確的旋轉的流體 (空氣) 加上強烈的共鳴的我們讓我們的設計、強大的環形腔"。

簡單地說，研究小組發現，一個正確的空氣速度和型腔設計，圓運動導致某些諧振模式分離的聲音，"巨型非互惠通過模態干擾"誘導。

"這兩個組合的機制在一個緊湊的設備中創建強非互惠。

聲波路由只 — — 在一個方向總是相反的方向的空氣流動，"Alù 說。

不同頻率

羅曼弗勒裡，一個博士生 Alù 的組中，還指出，"聲音為單向道"，或環行器，傳送波線性和無失真的方式。

研究人員認為他們聲音的環行器的基本設計是容易擴展成不同頻率的聲波，他們已經申請了臨時的專利，在設備上。

該團隊還說成功的建立非互惠聲音環行器可能導致雜訊研究進展控制，聲呐和聲音通信系統、聲音隔離器和聲學成像和傳感元件的改進緊湊的新音響設備。

Alù 說："更廣泛地說，我們的工作證明新的物理機制，打破時間反演對稱性和隨後誘導非互惠性傳播的波，聲學中，打開重要的可能性之外的應用程式"。

他還解釋說該團隊的研究可以説明較小和便宜的電子環行器和其它電子元器件為無線設備的發展甚至可能會應用到設計單向溝通管道為光。

現在團隊一個健全的環行器，不需要移動的部件的設計。

這項研究發表在科學.

關於作者

Tushna 糧食是非議的記者

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fjan%2F31%2Fsound-follows-one-direction