Imaginez que vous êtes dans une foule dans un festival, un musée de concert ou même une place publique, et soudain, vous entendez un message que vous ne vous êtes fait que pour vous. Pas d'écouteurs, juste du son. C'est la promesse des «enclaves audibles», le sous-produit des nouvelles technologies développé par des scientifiques et des chercheurs de Penn State qui pourraient redéfinir la façon dont le son est vécu dans les espaces publics.
Dirigée par Jiaxin Zhong, érudit postdoctoral en acoustique, et Yun Jing, professeur d'acoustique à Penn State, l'équipe de recherche a compris comment utiliser des vagues à ultrasons pour rayer le son dans les airs vers une seule personne sans personne à proximité d'entendre quelque chose. Ils ont publié leurs résultats dans la revue scientifique multidisciplinaire Actes de l'Académie nationale des sciences.
La technologie fonctionne en chevauchant deux faisceaux à haute fréquence qui restent silencieuses aux oreilles humaines par elles-mêmes. Mais lorsqu'ils se réunissent à un moment spécifique de l'espace, ils génèrent une nouvelle fréquence – la différence entre les deux – qui se situe dans la gamme audible. Cet endroit exact devient une soi-disant « enclave audio », essentiellement une poche de son, et si vous sortez de lui, tout se calme.
Le son peut également se courber autour des objets pour atteindre sa destination. Ceci est rendu possible par des « métasurfaces acoustiques », qui agissent comme des lentilles pour le son en pliant les faisceaux dans des directions précises. Cela signifie que même si l'auditeur n'est pas directement dans la ligne de vue, le message peut toujours trouver son chemin.
« Les faisceaux ultrasoniques auto-flexibles créés par des métasurfaces acoustiques, bien que inaudibles, peuvent contourner des obstacles tels que les têtes humaines », selon l'étude. « À leur intersection derrière les obstacles, des enclaves audibles hautement localisées sont formées en raison des interactions non linéaires locales. »
Pour tester le système, l'équipe a utilisé un mannequin avec des microphones à l'intérieur de ses oreilles. Ce n'est que lorsque la tête de la figure a été placée au point d'intersection pouvait être détectée audio, confirmant que le son était complètement contenu dans cette petite zone.
La technologie peut créer une enclave audible jusqu'à environ trois pieds de distance, à un volume similaire à la conversation quotidienne. Il est toujours dans la phase expérimentale, mais les applications potentielles couvrent tout, des installations artistiques immersives et des expositions de musée aux expériences individualisées lors d'événements en direct. Même les environnements quotidiens comme les aéroports ou les bibliothèques pourraient en bénéficier, offrant un audio directionnel sans ajouter à la pollution sonore.
Vous pouvez lire les conclusions de l'équipe ici.