突破性聲學裝置！用「聲音彩虹」分解不同音訊

科學家最新研發出一款特殊塑膠裝置，能將環境噪音分解成不同音訊，就像彩虹將白光分解成七彩顏色一般。這項刊登在《科學進展》期刊的研究，為聲波控制技術開創全新可能性。

這個靈感來自人耳構造的裝置，中央設有聲源發射器，能產生8至13千赫茲的高頻聲波（相較之下，鋼琴最高音約4千赫茲）。研究團隊特別選用這個頻段，讓裝置能保持約人耳大小。若將裝置放大，則可處理更低頻的聲波。

裝置表面佈滿特殊設計的畸形柱體，這些結構能讓聲波產生干涉現象，根據位置不同放大特定頻率，形成所謂的「聲學彩虹」效果。這種技術可應用於多種實務場景，例如將低頻聲波導向吸音材料，藉此調控室內音場。

由於要精準操控不同波長的聲波極具挑戰性，研究團隊採用「逆向設計」的電腦運算方法。他們透過模擬計算反覆調整裝置幾何形狀，直到3D列印出的實品能完美產生預期的聲學彩虹效果。

「這些結構在人類眼中看起來可能很隨機、很奇怪，」丹麥科技大學物理學家拉斯穆斯·克里斯蒂安森解釋：「但它們確實能完美達成我們設定的目標。」這項突破展現了聲學工程與計算模擬結合的強大潛力。