Uutiset

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.
Superkuulon toteuttava laite. Pallon pinnalla on kuusi ultraäänille herkkää mikrofonia. Ultraäänet toistetaan kuulokkeisiin niin, että kuulija havaitsee äänilähteen suunnan oikein. Kuva: Ville Pulkki / Aalto-yliopisto
Superkuulon toteuttava laite. Pallon pinnalla on kuusi ultraäänille herkkää mikrofonia. Ultraäänet toistetaan kuulokkeisiin niin, että kuulija havaitsee äänilähteen suunnan oikein. Kuva: Ville Pulkki / Aalto-yliopisto

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 pallon jokaisella puolella. 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)

Kuuntele lepakoiden ääniä ja tutustu tutkimukseen videon avulla. Efekti on kuultavissa ainoastaan kuulokkeilla.

Lisätietoa:
Professori Ville Pulkki
Aalto-yliopisto, signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos
[email protected]  
050 520 8392

Lue myös:
Suomen hiljaisin paikka - Akustiikan laboratorion peruskorjaus valmistui

Ultraääniä ja niiden kuulemista laitteen avulla testattiin Suomen hiljaisimmassa paikassa: Aalto-yliopiston kaiuttomassa huoneessa Otaniemen kampuksella. Kuva: Ville Pulkki / Aalto-yliopisto
Ultraääniä ja niiden kuulemista laitteen avulla testattiin Suomen hiljaisimmassa paikassa: Aalto-yliopiston kaiuttomassa huoneessa Otaniemen kampuksella. Kuva: Ville Pulkki / Aalto-yliopisto
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Logo
Yhteistyö, Mediatiedotteet, Yliopisto Julkaistu:

Pääkaupunkiseudun korkeakouluyhteisö yhdistää voimansa: EveryMoveCounts -kampanja käynnistyy

EveryMoveCounts -kampanjan tavoitteena on lisätä opiskelijoiden tietoisuutta arjen aktiivisuuden myönteisistä vaikutuksista hyvinvoinnille ja toimintakyvylle
Päivi Törmä ja Sebastiaan van Dijken
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tietokoneet haaskaavat valtavasti energiaa – nyt tutkijat kehittävät laskentaa, joka tuottaa huomattavasti vähemmän hukkalämpöä

Nykyiset tietokoneet ovat suuria energiasyöppöjä. Aalto-yliopiston tutkijat ovat juuri saaneet merkittävän Tulevaisuuden tekijät -rahoituksen ongelman ratkaisemiseksi.
Physicists at Aalto University and VTT have developed a new detector for measuring energy quanta at unprecedented resolution. Photo: Aalto University
Mediatiedotteet Julkaistu:

Tutkijat kehittivät maailman tarkimman säteilyilmaisimen – nyt se räätälöidään osaksi kvanttitietokoneita

Professori Mikko Möttönen on tiiminsä ja yhteistyökumppaniensa kanssa saanut Jane ja Aatos Erkon säätiöltä ja Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiöltä Tulevaisuuden tekijät -ohjelman rahoituksen. Sen avulla he haluavat jalostaa bolometriteknologian osaksi paitsi kvanttitietokoneita myös superpakastimia ja terahertsikameroita. Kyseessä olisi ensimmäinen kerta, kun uutta bolometria hyödynnetään käytännön sovelluksissa.
Schematic view of the entangled photon generator. Picture: Ethan D. Minot.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Mullistava valonlähde voi tuoda lisätehoa ja -turvaa kvantti-informaation siirtämiseen

Aalto-yliopistossa aletaan rakentaa vallankumouksellista fotoniparien kvanttilomittumiseen perustuvaa LED-valonlähdettä professori Pertti Hakosen johdolla. Tutkimusryhmä on saanut työhön Jane ja Aatos Erkon säätiöltä ja Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiöltä kolmivuotisen Tulevaisuuden tekijät -ohjelman rahoituksen.