据美国《科学新闻》双周刊网站5月16日报道，长期以来，控制声音一直是科幻和奇幻故事中的常见内容。在小说《沙丘》中，静音锥允许角色私密对话，甚至在开放空间也可以。电影《银翼杀手2049》中诡异的广告牌把广告低声传入路过行人的耳中。

在真实世界中，一些奇怪的建筑或有意或无意地引导着声音的传播方向。例如，在美国国会大厦的雕像大厅，耳语能够从一个地点悄悄地穿过房间抵达另一个地点。声音与曲面相互作用，使声波聚焦。现在，科学家期待精确控制声音，或许有朝一日能够带来一个没有耳机的世界，但引导声波是一项挑战。

人类能听到的频率在20赫兹至20000赫兹之间，这个区间的声音比更高频率的超声更容易扩散，这就是为什么对话很容易被别人听到。

2019年，研究人员利用激光引导声音，当光能被空气中的水蒸气吸收后，激光会将光能转化为声音。当激光束静止不动时，很难精确定位声音；沿着激光束的任何地方都能听到声音。加装旋转镜后，声音的定位效果更好，但这种方法无法传输详细的音频。

　　另一种方法是利用超声波。虽然超声波听不到，但由于一种被称为非线性相互作用的效应，超声波可以帮助锁定目标音频。当两个超声波相遇时，它们会“相加”产生一个更高频率的波。同时，交汇的超声波也会“相减”，从而产生一个更低频率的波，即两者之间的差值，它可能在人类的听觉范围之内。

水落在煎锅中的热油上时就会发生这种情况：微小的蒸汽爆破制造了超声波，混在空气中创造出我们听得到的嗞嗞声。

在20世纪，美国军方利用这一效应开发出能够沿着某一路径引导声音的扬声器。最终，霍洛声学等公司将定向扬声器商业化。然而，像激光一样，这种音频并非完全保密，因为沿着声束路径就能听到。

但最近，研究人员开发出了私密的“可听飞地”。

宾夕法尼亚州立大学声学研究者景云说：“这就像佩戴一个看不见的耳机。”景云及其同事3月在美国《国家科学院学报》周刊上报告说，如果你站在正确的位置，你就能听见声音或音乐，而附近的人什么也听不到。

他们使用声学超表面实现了这一奇迹。这种专门设计的材料具有微小的重复结构，能够以天然材料无法做到的方式操纵声音。得克萨斯大学奥斯汀校区的机械工程师迈克尔·哈伯曼说：“超表面是一种比它操纵的声波波长还要薄的透镜。”就像光的透镜一样，声学超表面可以通过改变波形来弯曲、塑造和引导声音。

景云团队3D打印了带有之字形空气通道的声学板。该团队通过调整每条管道的路线长短来引导超声波进入弯曲路线。团队用这种超表面的薄板盖住两个扬声器，使其在空气中相互传播的超声束产生弯曲。在超声束相交之处，非线性相互作用将声波转化为只能在这个位置听到的声音。

景云说：“声音质量不算好；我们使用的是4美元的换能器。但这只是概念验证。它行得通。”

这项技术暂时还无法创造《沙丘》式的静音锥，但在研究人员设想的未来，在开放空间可以进行私密对话——无需耳机或传输线。图书馆、办公室或其他公共场所可以拥有“可听飞地”，让多个私密音频流同时进行。（编译/卿松竹）