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Imaginez une mélodie flottant dans l’air, parfaitement audible… mais uniquement pour vous. Pas d’écouteurs, pas de casque, rien d’autre que le son qui atteint vos oreilles sans déranger quiconque autour. C’est ce qu’une équipe de chercheurs de Penn State a réussi à créer.
« Nous avons conçu un casque virtuel », explique Jiaxin Zhong, principal auteur de l’étude et chercheur en acoustique à Penn State. « Une personne située dans une enclave sonore peut entendre un message ou une musique qui lui est exclusivement destiné, tandis que son entourage reste dans le silence. »
Actuellement, cette technologie permet de générer ces bulles sonores à une distance d’environ un mètre et à un volume de 60 décibels. Soit l’équivalent d’une conversation normale.
Bien qu’encore en phase de recherche, les applications potentielles sont prometteuses. Dans les lieux publics comme les musées ou les bibliothèques, ces enclaves sonores promettent des expériences immersives sans perturber l’environnement.
Elles pourraient même être utilisées pour créer des zones de silence en absorbant le bruit ambiant, contribuant ainsi à réduire la pollution sonore urbaine.
Comment ces chercheurs ont-ils réussi une telle prouesse ?
Jusqu’à présent, confiner un son dans un espace réduit relevait du défi à cause de la diffraction. Il s’agit d’un phénomène physique qui entraîne la dispersion naturelle des ondes sonores, en particulier aux basses fréquences.
Bon, certains systèmes, comme les haut-parleurs directionnels, permettent de focaliser le son dans une direction. Mais ils ne peuvent empêcher sa diffusion sur l’ensemble du trajet.
Et c’est cette contrainte que les chercheurs de l’université d’État de Pennsylvanie ont réussi à contourner avec leur technologie.
Afin d’y parvenir, ils ont exploité les propriétés des ultrasons. Ce sont des ondes sonores inaudibles lors de leur propagation et qui, une fois parvenues à destination, deviennent perceptibles par l’oreille humaine.
Bon, pour être plus précis, ils ont utilisé deux faisceaux d’ultrasons, semblables à ceux employés en imagerie médicale. Ces faisceaux vibrent à des fréquences élevées et agissent comme des véhicules transportant le son jusqu’à destination.
Individuellement, ils restent silencieux. Toutefois lorsqu’ils se croisent, ils génèrent une onde audible uniquement à ce point précis. Et comme l’a précisé le professeur Yun Jing qui lui aussi a participé à l’étude : « Seule la personne située exactement à cet endroit peut entendre le son, tandis que ceux qui se trouvent juste à côté ne percevront rien »
Et si un obstacle se dresse sur le chemin du son ?
Pas de panique ! Les chercheurs ont une solution : utiliser des faisceaux ultrasonores capables de se courber.
Grâce à des métasurfaces acoustiques, des structures imprimées en 3D, il est possible de contrôler la trajectoire des ondes sonores avec précision. Comme une lentille qui dévie la lumière, elles redirigent les ultrasons pour contourner les obstacles et atteindre leur cible.
Sinon, il y a une autre technique. Elle consiste à convertir ces faisceaux en un son audible. Pour cela, chaque faisceau ultrasonore est émis à une fréquence légèrement différente. Par exemple, l’un à 40 000 Hz et l’autre à 39 500 Hz.
Lorsqu’ils se croisent, ils produisent une onde résultante égale à la différence entre les deux fréquences. Soit 500 Hz dans cet exemple, une fréquence qui se situe parfaitement dans la plage auditive humaine.
Afin de vérifier le bon fonctionnement du dispositif, les chercheurs ont mené des tests. Et ce, avec un mannequin reproduisant la tête et le torse humains, équipé de microphones placés aux oreilles.
Un troisième microphone a également été utilisé pour cartographier la zone où le son devenait audible. Résultat : Les expériences ont confirmé que le son n’était perçu qu’à l’intersection des faisceaux, créant ainsi une enclave sonore bien délimitée.
Alors, qu’est-ce que vous en pensez ? Si cette technologie venait à être lancée officiellement ce serait hyper pratique non ?
Quelle que soit votre opinion là-dessus, n’hésitez pas à le partager dans le commentaire !
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