聲音無處不在，但現在光可以在不「聽見」任何聲音的情況下捕捉它。北京理工大學的研究人員開發了一種視覺麥克風，利用光而非聲音來「聆聽」。這一創新結合了光學和聲學的技術，通過跟蹤紙張、葉子或甚至塑料杯等表面的微小震動，該系統能夠在沒有傳統麥克風的情況下重建語音和其他音頻。與過去的光學麥克風相比，這種新方法不再需要昂貴的高速攝像機或激光，而是依賴單像素成像，這是一種簡單且更便宜的技術。
該系統的工作原理是將光照射到物體上，並測量聲音引起的震動所造成的反射強度變化。通過智能算法，這些波動隨後被解碼成可聽見的聲音。研究團隊的領導者姚旭日表示：「我們的方法簡化並降低了使用光來捕捉聲音的成本，同時使其能夠應用於傳統麥克風無法有效工作的場景，例如透過玻璃窗對話。」他指出，只要光能通過，聲音的傳輸就不是必需的。
這項突破位於於其可負擔性和靈活性。早期版本的視覺麥克風需要專門硬件，而這一設計使用了廉價的組件，未來可能集成到智能手機、無人機或監控設備中。研究團隊成功從如在微風中顫動的葉子、響應音樂的紙卡以及因揚聲器震動的泡沫杯等表面重建音頻。姚旭日表示：「將單像素成像與基於傅立葉的定位方法相結合，使我們能夠以更簡單的設備和更低的成本實現高質量的聲音檢測。」該系統能夠在自然光條件下，使用如紙卡和葉子等日常物品進行聲音檢測，並不需要震動表面以特定方式反射光線。
這種被動性質開啟了強大的應用場景，同時也引發了一些倫理問題。由於該系統只需觀察表面即可聽到附近的聲音，因此可以用於救援行動，從廢墟或障礙物後捕捉聲音。然而，它也可能被用來遠程監控對話，而無需物理竊聽器或麥克風。這種光學竊聽的概念早在2014年便受到關注，當時麻省理工學院的研究人員成功從薯片袋的震動中恢復出可懂的語音。最近，研究人員還從懸掛的燈泡或光滑物體的反射中提取聲音，但這些方法依賴於笨重的設備。北京團隊的方法有可能使這一概念變得更加普及。
研究人員強調，他們的目標不是秘密監視，而是推進在傳統方法失效的地方工作的感測技術。展望未來，團隊計劃提高系統的靈敏度，並在現實環境中進行測試。他們還在探索其在醫療環境中的潛力，這樣可以在不接觸病人的情況下監測心跳或呼吸等微妙的身體動作。無論是用於拯救生命、監控機器，還是開創新的聆聽方式，這種基於光的麥克風預示著一個未來，聲音不需要被聽到，只需要被看見。研究結果已發表在Optica Publishing Group的期刊《Optics Express》中。
