在現(xiàn)實(shí)世界中，想讓聲音具有方向是極困難的一件事。如今邁入新世紀(jì)，相關(guān)的理論與技術(shù)逐一成熟，「定向聲波」的研究終于成為一門(mén)顯學(xué)，「?jìng)饕羧朊堋挂部偹愕鹊綁?mèng)想成真的一天。

定向聲波要如何產(chǎn)生呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，雖然「可聽(tīng)聲波」（人類(lèi)聽(tīng)得見(jiàn)的普通聲波）通常具有擴(kuò)散性，但頻率更高的超聲波（亦稱(chēng)「超音波」）卻不難形成集中的狹窄波束，兩者的差異可用普通光線與雷射光比擬。沒(méi)錯(cuò)，人類(lèi)當(dāng)然聽(tīng)不見(jiàn)超聲波，好在對(duì)于任何聲波而言，空氣都是所謂的「非線性介質(zhì)」，因此超聲波會(huì)在空氣中再產(chǎn)生可聽(tīng)聲波，而這個(gè)可聽(tīng)聲波就能具有很高的方向性。

一旦聲音有了方向，不可思議的用途勢(shì)必層出不窮，應(yīng)用場(chǎng)景：

· 汽車(chē)?yán)锏膫€(gè)人喇叭：例如四人座的私家車(chē)，可在車(chē)頂裝設(shè)四臺(tái)定向聲波發(fā)射器，車(chē)內(nèi)四個(gè)人便可一邊（以定向聲波）欣賞各自的音樂(lè)，一邊毫無(wú)障礙地（以非定向聲波）彼此交談。

· 虛擬喇叭與環(huán)場(chǎng)音效：固定一處的定向聲波發(fā)射器，只要瞄準(zhǔn)墻上幾個(gè)角落，便能讓每一個(gè)反射點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)「虛擬喇叭」（反射后的聲波沒(méi)有方向性，就好像雷射光打到墻壁會(huì)形成發(fā)散的小光點(diǎn)）。這項(xiàng)功能最適合家庭電影院、小型視聽(tīng)室等場(chǎng)所，因?yàn)橹灰茉O(shè)一臺(tái)發(fā)射器，便能模擬出逼真的環(huán)場(chǎng)音效；倘若再加一點(diǎn)機(jī)關(guān)，環(huán)場(chǎng)音效就能變?yōu)閯?dòng)態(tài)，因?yàn)橐苿?dòng)反射點(diǎn)可說(shuō)是輕而易舉。

· 公共場(chǎng)所的一對(duì)一行銷(xiāo)：利用很簡(jiǎn)單的電子裝置，商店櫥窗或廣告看板便可先鎖定附近的行人，再對(duì)他發(fā)射定向聲波來(lái)推銷(xiāo)商品，而不會(huì)對(duì)他人產(chǎn)生任何噪音。此外，類(lèi)似裝置亦可用在超級(jí)市場(chǎng)，用來(lái)向顧客提供各區(qū)商品的資訊。

· 展區(qū)的情境模擬：在博物館或美術(shù)館的各個(gè)重要展區(qū)，可利用定向聲波制造不同的情境，還能包括展品的口頭解說(shuō)，絲毫不用擔(dān)心互相干擾。參觀者也不再需要耳機(jī)，即可隨時(shí)隨地聽(tīng)到口述的導(dǎo)覽。提到耳機(jī)，目前需要即時(shí)翻譯的場(chǎng)合都少不了這個(gè)累贅，相信定向聲波很快也會(huì)將它淘汰。

· 自我推銷(xiāo)的商品：在百貨公司或商展中，只要將定向聲波射到某件商品上，該商品便能「長(zhǎng)出」一個(gè)虛擬喇叭，開(kāi)始向圍觀的顧客自我推銷(xiāo)。

· 機(jī)器與人的私密對(duì)話：例如用于提款機(jī)、售票機(jī)、販賣(mài)機(jī)的語(yǔ)音說(shuō)明。

附注：定向聲波的基本原理

1. 根據(jù)物理定律，若要發(fā)出定向聲波，發(fā)射器尺寸必須超過(guò)聲波波長(zhǎng)許多倍。

2. 普通的喇叭頂多半公尺寬，可聞聲波的波長(zhǎng)範(fàn)圍則是幾公分至十幾公尺，兩者的比例不符合發(fā)出定向聲波的條件。

3. 超聲波的波長(zhǎng)頂多幾公里，如果發(fā)射器的尺寸超過(guò)10公分，兩者的比例便符合發(fā)出定向聲波的條件。因此可用這樣大小的發(fā)射器，發(fā)射出人類(lèi)聽(tīng)不見(jiàn)的定向超聲波。

4. 空氣對(duì)超聲波而言是非線性介質(zhì)，這種非線性導(dǎo)致定向超聲波會(huì)在空氣中再產(chǎn)生可聽(tīng)聲波。換句話說(shuō)，定向超聲波成了可聽(tīng)聲波的「隱形發(fā)射器」。

5. 身為隱形發(fā)射器的定向超聲波（波束）大約呈柱狀，這根隱形柱子可長(zhǎng)達(dá)好幾公尺，足以發(fā)射波長(zhǎng)并非很長(zhǎng)（頻率并非很低）的定向可聽(tīng)聲波。

6. 結(jié)論–定向可聽(tīng)聲波的發(fā)射機(jī)制如下：超聲波發(fā)射器發(fā)出定向超聲波，由于空氣介質(zhì)的非線性，定向超聲波會(huì)再發(fā)出定向的可聽(tīng)聲波。

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