Ihminenkin voi saada superkuulon – uudella audiotekniikalla voi seurata jopa lepakoiden lentoa
Ultraääni tallennetaan pienen pallon pinnalla olevilla mikrofoneilla ja toistetaan signaalinkäsittelyn jälkeen kuulokkeilla. Teknologiasta voi olla hyötyä esimerkiksi putkivuotojen paikantamisessa. Ultraääniä ja niiden kuulemista testattiin Suomen hiljaisimmassa paikassa: Aalto-yliopiston kaiuttomassa huoneessa Otaniemen kampuksella.
Ihminen havaitsee kuulon perusteella, mitä ympäristössä tapahtuu ja missä se tapahtuu, kunhan äänilähteen taajuudet ovat 20 hertsin ja 20 000 hertsin välillä.
Nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden audiotekniikan, jonka avulla ihminen voi havaita myös ultraäänilähteet, jotka tuottavat ääniä yli 20 000 hertsin taajuudella sekä havaita, mistä suunnasta äänet tulevat.
”Käytimme tutkimuksessa ultraäänilähteenä lepakoita. Lepakoita on kuunneltu aiemminkin pienten laitteiden avulla. Nyt keksityssä teknologiassa on mahdollista kuulla myös äänilähteiden tulosuunnat eli esimerkiksi seurata lepakoiden lentämistä ja kuulla, missä ne ovat”, Aalto-yliopiston professori Ville Pulkki kertoo.
Aistien parantamista ja käytännön sovelluksia
Ultraääni tallennetaan pienen pallon pinnalla olevilla mikrofoneilla, joita on tasaisesti ympäri palloa. Signaalinkäsittelyn jälkeen ääni toistetaan kuulokkeilla välittömästi. Signaalinkäsittely tapahtuu tällä hetkellä tietokoneessa, mutta sen voisi tulevaisuudessa toteuttaa kuulokkeisiin kiinnitetyllä elektroniikalla.
”Mikrofonien signaaleista analysoidaan äänikenttä, ja lopputuloksena tiedetään, mistä eri ultraäänet tulevat ja milloin ääni saapuu vain yhdestä lähteestä. Tämän jälkeen yksi mikrofonisignaali tuodaan ihmisen korvan kuultaville taajuuksille ja toistetaan kuulokkeisiin niin, että ihminen havaitsee, mistä suunnasta äänen analysoitiin tulevan”, Pulkki sanoo.
Miksi tarkka kuuleminen on sitten tärkeää?
”Tieteessä ja taiteessa ihmistä on aina kiinnostanut se, miten aisteja voitaisiin parantaa. Ultraäänilähteiden havaitseminen on hyödyllistä myös monissa käytännön sovelluksissa. Yksi esimerkki on paineistetuissa kaasuputkissa olevien vuotojen etsiminen. Pieni putkivuoto tuottaa usein runsaasti normaalikuulolle kuulumatonta ultraääntä. Laitteen avulla äänilähde on löydettävissä nopeasti”, Pulkki selittää.
”Joskus myös vioittuneet sähkölaitteet tuottavat ultraääniä, ja laitteella voitaisiin paikallistaa nopeammin viat esimerkiksi konesaleissa”, hän jatkaa.
Tulokset on julkaistu alan arvostetussa Scientific Reports (Springer Nature) -lehdessä. Open Access -artikkeli on luettavissa tästä linkistä (nature.com)
Video: Kuuntele lepakoiden ääniä ja tutustu tutkimukseen.
HUOM! Efekti on kuultavissa ainoastaan kuulokkeilla
Lue myös:
Suomen hiljaisin paikka - Akustiikan laboratorion peruskorjaus valmistui
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Professori Ville Pulkki
Aalto-yliopisto, signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos
puh. 050 520 8392
ville.pulkki@aalto.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Aalto-yliopisto. Kohti parempaa maailmaa. Aalto-yliopisto on rohkeiden ajattelijoiden yhteisö, jossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Tunnistamme ja ratkaisemme yhteiskunnan suuria haasteita ja rakennamme innovatiivista tulevaisuutta. Yliopistossa on kuusi korkeakoulua, 12 000 opiskelijaa ja 400 professoria. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Aalto-yliopisto
Puun ligniiniin arvo voidaan moninkertaistaa – tervetuloa Aallon kampukselle kuulemaan ja näkemään, millaisilla tuotteilla!22.6.2021 15:33:37 EEST | Kutsu
Ligniini on maapallon toiseksi yleisin orgaaninen yhdiste. 16. elokuuta Aallon tutkijat ja yhteistyökumppanit kertovat, mitä sen taitavampi hyödyntäminen merkitsee kestävälle kehitykselle ja Suomen taloudelle.
Tuore politiikkasuositus: Yksilön roolia terveysdatan hallinnassa pitää vahvistaa22.6.2021 07:00:35 EEST | Tiedote
Terveydenhuoltoon laajentaneet alustatalouden jättiläiset kartoittavat jo Suomen apajia. Suomella on kaikki mahdollisuudet menestyä myös omilla alustatalousratkaisuilla, mutta se vaatii kolmen haasteen selättämistä, sanovat Aalto-yliopiston tutkijat.
Täysin tiivis puukasvihuone voi mullistaa vertikaaliviljelyn – niin Suomen pakkasissa kuin Saharan paahteessa21.6.2021 08:00:00 EEST | Tiedote
Vedenkulutus pienenee jopa 95 prosenttia ja sähkönkulutuskin puolella perinteiseen kasvihuoneeseen verrattuna. Patentoitu koivuvanerirakenne on niin kestävä, että se voisi jopa haastaa betonin maanalaisessa rakentamisessa.
Uusi, ilmainen ohjelmistotyökalu vauhdittaa kvanttitietokoneiden kehittämistä17.6.2021 16:00:14 EEST | Tiedote
IQM Quantum Computers julkisti tänään yhdessä Aalto-yliopiston kanssa kehitetyn avoimen lähdekoodin ohjelmistotyökalun, joka automatisoi kvanttiprosessorien suunnittelun.
Tutkijat: Viherrakentaminen on kaupunkien hiilinielu – mutta sen teholle ei ole kunnon mittareita16.6.2021 09:20:53 EEST | Tiedote
Rakentamisesta tutut ympäristöselosteet eivät toimi, kun arvioidaan kasvien ja maaperän kykyä sitoa hiiltä.
Tutkijat: Palvelurobotiikka on osa hoitajien työtä kymmenen vuoden kuluttua11.6.2021 09:51:27 EEST | Tiedote
Kuusivuotisessa ROSE-hankkeessa testattiin muun muassa etäläsnäolorobotteja ja hoitajien voimaliivejä. Kokemukset olivat positiivisia, mutta robotiikan tekninen kehitys ei ole vielä kaikilta osin vaadittavalla tasolla. Hanke on julkaissut tiekartan hoivarobotiikan kestävään laajamittaiseen hyödyntämiseen.
Ihmiskorva erottaa jopa puolen millisekunnin viiveen10.6.2021 10:39:11 EEST | Tiedote
Tutkijat selvittivät, millaisia aikaeroja ihmiskorva pystyy havaitsemaan äänen eri taajuuksien saapumisessa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme