İnsan kulağının algılayabildiği ses frekansları, 20 Hz ile 20 kHz arasında sınırlıdır. Bu aralık dışında kalan infrasonik frekanslar (20 Hz’nin altı) ve ultrasonik frekanslar (20 kHz’nin üstü) insan kulağı tarafından duyulamaz. Bu temel gerçek, bilim insanlarının dikkat çekici bir teknoloji geliştirmesine zemin hazırladı. Bu teknoloji ile ses dalgaları, yalnızca belirli bir noktada ve belirli bir kişinin duyabileceği şekilde iletilebiliyor. Yani, kalabalık bir ortamda bile yalnızca hedeflenen birey bu sesi duyabiliyor. Ses dalgaları, hedeflerine ulaşana kadar ultrasonik frekanslarda yol alacak şekilde ayarlanıyor.
Penn State Üniversitesi‘nde çalışan araştırmacılar, bu yenilikçi teknoloji sayesinde çevresinde izole edilmiş “ses alanları” oluşturabiliyorlar. Böylece, ses belirli bir bölgeye kadar izole bir şekilde iletilebiliyor. Bu durum, teorik olarak yoğun bir kalabalığın içinde yalnızca tek bir bireyin duyabileceği seslerin gönderilmesini mümkün kılıyor.
Yeni Ses Teknolojisinin Tanımı
Araştırmacılar, bu yeni ses teknolojisini bir nevi sanal kulaklık olarak tanımlıyor. Bu “ses alanları”nı oluşturmak için kullanılan ultrason dalgaları, geçtikleri yol boyunca insanlar tarafından duyulamaz. Ancak, bu dalgalar hedeflerine ulaştıklarında insan kulağı tarafından algılanabilen frekansa dönüşüyor. Ayrıca, araştırmacılar bu ultrason dalgalarının doğrusal bir istikamette gitmek zorunda olmadığını, önlerindeki engelleri aşabilecek şekilde bükülebileceğini belirtiyorlar.
Ses dalgaları, genellikle yol aldıkça yayılır ve ayrışır. Özellikle düşük frekanslı seslerde bu durum daha belirgindir. Penn State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bu sorunu aşmak için insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekansta iki ultrason dalgası kullanıyorlar. Bu dalgaların biri 40.000 Hz, diğeri ise 39.500 Hz frekansında. Bu iki dalga, ses alanına ulaşana kadar sadece taşıyıcı işlevi görüyor. İlk kez kesiştiklerinde, bu kesişim sırasında aralarındaki fark (500 Hz) yeni bir ses dalgası oluşturuyor. İşte bu 500 Hz’lik ses, insan kulağı tarafından net bir şekilde duyulabiliyor.
Engelleri Aşan Ses Dalgaları
Sesin önündeki engellerin etrafından dolanarak bükülmesi için mikroskobik boyutlardaki meta-yüzeyler kullanılıyor. Bu mikroskobik yapılar, ses dalgalarının istenilen yönde yönlendirilmesini sağlıyor. Araştırma ekibinin lideri Jiaxin Zhong, bu durumu ışığın mercekte kırılmasına benzetiyor. Zhong, “Aslında bir nevi sanal kulaklık yarattık” diyor. Bu teknoloji sayesinde, ses alanının içindeki bir birey, kulaklık takmadığı halde başkalarının duyamadığı bir sesi duyabiliyor.
Araştırmacılar, şu anda bu teknolojiyi kullanarak, konuşma seviyesine yakın bir sesin (yaklaşık 60 desibel) 90 cm öteye iletilebildiğini kaydediyor. Bu mesafeyi artırmak için çalışmalar devam ediyor. Araştırmacılar, bu buluşun henüz geliştirme aşamasında olduğunu, ancak hayata geçirilmesi durumunda birçok farklı alanda kullanılabileceğini vurguluyorlar.
