
În câteva cuvinte
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Pennsylvania au dezvoltat o metodă de a trimite sunete direct unei persoane, fără ca alții să le audă. Tehnologia, numită "raze șoptite", folosește ultrasunete și are potențiale aplicații în diverse domenii, de la muzee la comunicații militare, deși există încă limitări tehnologice.
Instituția însăși recunoaște că "sună a știință-ficțiune".
O echipă de oameni de știință de la Universitatea de Stat din Pennsylvania (SUA) a creat o tehnică pentru a trimite sunete de la distanță către o persoană specifică, fără ca nimeni altcineva să le audă pe parcurs. În experimentul publicat luni, cercetătorii au lansat două fascicule independente de ultrasunete inaudibile, care înconjoară capul destinatarului, fiecare pe câte o parte, iar când se intersectează în fața feței, interacționează și iese sunetul celebrului cor din Oratoriul Mesia de Händel: "Aleluia! Aleluia!". Autorii numesc aceste bule de sunet de la distanță "enclave audibile" sau "raze șoptite".
Inginerul mecanic Jiaxin Zhong explică pentru această publicație posibilele aplicații, cum ar fi primirea de mesaje sonore personalizate în spații publice.
"Muzeele, bibliotecile sau expozițiile ar putea oferi sunet individualizat fără a fi nevoie de căști", subliniază el. "Șoferii ar putea primi instrucțiuni de navigație în timp ce pasagerii se bucură de muzică fără a fi distrași", adaugă Zhong, unul dintre principalii autori ai metodei. Aceste pungi personalizate de sunet, afirmă el, ar putea, de asemenea, să faciliteze comunicațiile militare confidențiale, să îmbunătățească experiența realității virtuale și chiar să creeze zone de liniște în medii zgomotoase, dacă se alege anularea selectivă a sunetului nedorit. Rezultatele lor sunt publicate luni în revista PNAS, a Academiei Naționale de Științe din Statele Unite.
Experimentul este promițător, dar are limitări importante, după cum recunoaște Yun Jing, liderul laboratorului revoluționar de acustică din Pennsylvania.
În primul rând, corul din Mesia se aude ca la un radio vechi, prost reglat. "Pentru a obține o calitate mai bună a sunetului, vom avea nevoie de emițătoare de ultrasunete mai bune, deoarece cele pe care le folosim acum sunt unele foarte ieftine, achiziționate pentru a realiza dovada conceptului", explică Jing. Echipa sa explorează, de asemenea, instrumente de inteligență artificială pentru a oferi un rezultat mai clar.
Distanța este un alt factor relevant. Sursa ultrasunetelor este o metasuprafață acustică, un material ultra-subțire care este capabil să modifice undele care cad pe el. În experiment, oamenii de știință au plasat o păpușă la câțiva centimetri de emițător, dar Jing afirmă că ar putea crea o bulă de sunet în jurul unei persoane situate la "câțiva metri" distanță. "Provocarea este că undele ultrasonice se atenuează foarte repede în aer, așa că a ajunge la 100 de metri va fi dificil, cu excepția cazului în care avem emițătoare ultrasonice foarte puternice", argumentează el. Avantajul sursei sale de ultrasunete este că măsoară doar 16 centimetri lungime, un format compact care ar facilita aplicațiile sale.
Inginerul de telecomunicații Juan Miguel Navarro, de la Universitatea Catolică din Murcia, a colaborat în urmă cu mai bine de un deceniu cu Yun Ling la simulări de acustică a spațiilor mari.
Navarro amintește că focalizarea sunetului este deja utilizată de mai bine de 20 de ani în aplicații de securitate, cum ar fi dispozitivele acustice cu rază lungă de acțiune, considerate arme non-letale deoarece emit sunete dureroase care incapacitează inamicul. "Noutatea noului studiu este că permite reproducerea unei lățimi de bandă a sunetului adecvată pentru transmiterea semnalului vocal și muzical la fidelitate scăzută", subliniază inginerul.
Spaniolul Marcos Simón, inginer tehnic de sunet, a fondat în 2017 în orașul englez Southampton compania Audioscenic, care dezvoltă dispozitive capabile să detecteze urechile ascultătorului și să-i trimită sunetul focalizat.
Simón aplaudă noua lucrare, la care nu a participat. "Metodologia prezentată este cu adevărat nouă și, din câte știu, nu s-a reușit implementarea a ceva similar anterior", subliniază el.
Inginerul spaniol subliniază totuși că, în opinia sa, există "limitări tehnologice semnificative" pentru a aplica această idee.
"În primul rând, difuzoarele cu ultrasunete necesită niveluri de energie foarte ridicate, ceea ce implică un consum mare de energie. În plus, pentru a face ca difuzoarele cu ultrasunete să emită sunet audibil, sunt necesare produse de intermodulație de gradul doi [semnalele generate de combinația de unde ultrasonice]. Acest lucru necesită generarea unei presiuni acustice foarte ridicate, ceea ce ridică îndoieli cu privire la posibilele efecte asupra sistemului auditiv uman, mai ales având în vedere că nivelurile de expunere sigură la ultrasunete nu sunt încă pe deplin definite", avertizează Simón, cercetător invitat la Universitatea din Southampton. "Ca o contribuție la cercetare, lucrarea este foarte interesantă și inovatoare. Cu toate acestea, dintr-o perspectivă tehnologică, necesită încă o dezvoltare semnificativă înainte de a putea fi aplicată în contexte practice", conchide el.