Nous discutons d'un dispositif pour transmettre le son directionnel. Il utilise des «lentilles acoustiques» spéciales, et le principe de son fonctionnement ressemble au système optique de la caméra.
À propos de la variété des métamatériaux acoustiques
Avec divers
métamatériaux , dont les propriétés acoustiques dépendent de la structure interne, les ingénieurs et les scientifiques travaillent depuis longtemps. Par exemple, en 2015, les physiciens ont réussi à
imprimer une «diode acoustique» sur une imprimante 3D - c'est un canal cylindrique qui laisse passer l'air, mais reflète complètement le son provenant d'une seule direction.
Cette année également, les ingénieurs américains ont développé un anneau spécial qui bloque jusqu'à 94% du bruit. Le principe de son fonctionnement est basé sur la
résonance de Fano , lorsque l'énergie de deux ondes interférentes est distribuée de manière asymétrique. Nous en avons parlé davantage dans l'un de nos
articles .
Début août, il est devenu connu un autre développement audio. Les ingénieurs de l'Université de Sussex ont
présenté un prototype de dispositif qui, à l'aide de deux métamatériaux («lentilles acoustiques») et d'une caméra vidéo, vous permet de concentrer le son sur une personne spécifique. L'appareil était appelé «projecteur de son».
Comment ça marche
Il y a deux «lentilles acoustiques» devant la source sonore (haut-parleur audio). Ces lentilles sont une plaque en plastique imprimée en 3D avec un grand nombre de trous. L'aspect de ces «lentilles» peut être vu dans le
livre blanc des développeurs sur la première page (vous devez ouvrir le texte intégral du document).
Chaque trou de la «lentille audio» a une forme unique - par exemple, des irrégularités sur les parois intérieures. Lorsque le son passe à travers ces trous, il change de phase. La distance entre les deux «lentilles acoustiques» pouvant être modifiée à l'aide de moteurs électriques, il devient possible de diriger le son vers un point. Le processus ressemble à la focalisation de l'optique de la caméra.
La mise au point se fait automatiquement. Pour cela, une caméra vidéo (coûtant environ 12 $) et un algorithme logiciel spécial sont utilisés. Il se souvient du visage de la personne dans la vidéo et suit ses mouvements dans le cadre. De plus, le système calcule la distance relative et modifie en conséquence la distance focale du projecteur.
Où vont-ils utiliser
Les développeurs
notent qu'à l'avenir, le système pourrait remplacer les écouteurs - les appareils diffuseront le son à distance directement dans les oreilles des utilisateurs. Un autre domaine d'application possible est les musées et les expositions. Les visiteurs pourront écouter les conférences de guides électroniques et ne pas déranger les autres. Bien sûr, on ne peut que noter la sphère publicitaire - il sera possible de communiquer les conditions des promotions personnelles aux visiteurs des magasins.
Mais les ingénieurs doivent encore résoudre un certain nombre de problèmes - jusqu'à présent, le projecteur audio ne peut fonctionner que dans une gamme de fréquences limitée. En particulier, il ne joue que des notes de G (sel) à D (pe) dans les troisième et septième octaves.
Les résidents de Hacker News
voient également des problèmes juridiques potentiels. En particulier, il sera nécessaire de réglementer qui et dans quelles conditions pourra recevoir des messages publicitaires personnalisés. Sinon, le chaos commencera dans les locaux des centres commerciaux. Comme le disent les développeurs du "projecteur audio", ce problème aidera partiellement à résoudre le système de reconnaissance faciale. Il déterminera si une personne a donné son consentement pour recevoir de telles publicités ou non.
En tout cas, il n'est pas question de mise en œuvre pratique de la technologie «sur le terrain».
Autres méthodes de transmission du son directionnel
Au début de l'année, les ingénieurs du MIT ont développé une technologie de transmission du son directionnel à l'aide d'un laser d'une longueur d'onde de 1900 nm. Il est inoffensif pour la rétine humaine. Le son est transmis à l'aide de ce que l'on appelle
l'effet photoacoustique , lorsque la vapeur d'eau dans l'atmosphère absorbe l'énergie de la lumière. En conséquence, une augmentation locale de la pression se produit à un point dans l'espace. Une personne est capable de percevoir les fluctuations de l'air avec «l'oreille nue».
Le développement d'une technologie similaire a impliqué des spécialistes du département américain de la Défense. À l'aide d'un laser femtoseconde, ils créent une boule de plasma dans l'air et y provoquent des vibrations sonores à l'aide d'un autre nanolaser. Certes, de cette façon, il est seulement possible de générer un grondement et un bruit désagréable, semblable à une sirène hurlante.
Jusqu'à présent, ces technologies n'ont pas dépassé les limites des laboratoires, mais leurs analogues commencent à «pénétrer» dans les appareils des utilisateurs. L'année dernière, Noveto a déjà
introduit un haut-parleur audio qui crée des «écouteurs virtuels» sur la tête d'une personne à l'aide d'ondes ultrasonores. Par conséquent, la diffusion massive de la technologie du son directionnel n'est qu'une question de temps.
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