未來鍵盤和鼠標將被淘汰

最近，微軟公司董事長比爾·蓋茨預言，計算機業將迎來下一個“數字10年”，計算機將成為人們日常生活必不可少的工具。作為人機互動模式，目前的鍵盤和鼠標將逐步被一種更為自然、更具直覺性的科技手段——聲控式和觸摸式界面所取代，從而給人們帶來全新的體驗。

蓋茨說，多年來他一直在推廣這種自然的交互模式。為此，微軟已經開發出語言識別和觸摸技術產品。例如，去年曾為福特汽車研發配備了Sync汽車音頻和移動電話系統，該系統能識別聲音指令，播放音樂或打電話；同時還開發了“平面計算機”，這是一臺咖啡桌形狀的個人電腦，像一個有大觸摸屏的電腦那樣，可以對放在其表面的東西作出反應，比如描述有內置微芯片的瓶子裝的酒。

無獨有偶，這種以聲控和觸摸技術取代鍵盤和鼠標的研究，也引起了歐洲科學家的極大興趣，他們正在利用聲波能夠穿過絕大多數固體材料(如玻璃、桌面等)的優良傳播特性，把包括三維物體在內的日常物體變成新型的計算機界面。

研究人員把聲音傳感器附著在固體材料上，這樣他們就能準確地對聲振動進行定位和追蹤。在白板上的各個區域隨意敲擊就可以在計算機上產生音符。通過跟蹤手指在硬紙板上寫字時發出的聲音，計算機屏幕上就能實時顯示出所寫的字句，并不需要額外的覆蓋層或增音設備。試驗證明，將固體物上的聲振動轉換成電子脈沖并不難。最難的是如何準確地對振動源進行定位，因為固體的復雜結構使得聲波傳播很難模擬，比如桌面上的木節疤就會改變聲振動的散布。

在研究這種聲控計算機界面的過程中，科學家主要是利用以下4種技術來解決振動源定位這一難題的：

其一是到達時間差技術。即利用三個以上的傳感器，通過比較每個傳感器上聲波到達時間的差別以準確定位。事實上，聲波到達時間差的概念已經有100多年了，如果你知道聲波通過固體材料的傳播速度，到達時間差就提供了一個雖然昂貴但非常實用的解決方案。

其二是時間反轉技術。它只需要一個傳感器，其工作原理是：固體表面上的每個點都會發出獨特的脈沖反應，通過記錄就可以對物體進行校準。這種技術對平面和三維物體同樣適用。

其三是通過頻散反轉進行多傳感器追蹤(MuST－RD)的技術。它需要對固體的聲波頻散特性有深入的了解。它的原理是，將通過試驗材料的聲波頻散曲線圖與數據庫中一般物質的頻散曲線圖資料進行比較，從而計算出振動源的位置。

最后，是聲音全息照相術。通過聲壓、聲音密度或粒子的速度計算出位置和時問，從而定位并直觀顯現出聲音的來源，這與紅外照相定位熱源的方式相似。

責任編輯 薛擁祥