Tylko ty słyszysz ten dźwięk w miejscu publicznym i to bez używania słuchawek. Magia?

Na słuchawki jesteśmy poniekąd skazani, niezależnie od tego czy przebywamy w miejscach publicznych czy w domu. W najróżniejszych sytuacjach okazują się po prostu niezastąpione i to dla obu stron (dla nas i samego otoczenia). A gdyby tak pofantazjować na temat kierowania fali dźwiękowej wyłącznie do naszych uszu i to bez użycia słuchawek? Tego typu eksperymenty były już prowadzone kilka lat temu (z różnym skutkiem), ale naukowcy nie ustają w kolejnych staraniach, żeby uwolnić nas od noszenia czegokolwiek na uszach albo w ich środku. Technologia opracowana przez profesora akustyki Yun Jinga z Pennsylvania State University wygląda w tym temacie obiecująco.
fot. Poornima Tomy/Penn State

fot. Poornima Tomy/Penn State

Wykorzystuje dwa specjalne przetworniki, które emitują fale ultradźwiękowe (o wyższej częstotliwości niż słyszalne). Fale te przechodzą przez soczewki akustyczne, które je zakrzywiają, tworząc zbieżną ścieżkę dźwięku stykającą się w miejscu, gdzie znajduje się słuchacz. Każda pojedyncza fala ultradźwiękowa jest niesłyszalna dla ludzkiego ucha. Dźwięk staje się słyszalny dopiero w miejscu, gdzie dwie fale zbiegają się w odpowiedni sposób, umożliwiając mózgowi ich interpretację. Takie rozwiązanie ma potencjał do zastosowań w miejscach publicznych, gdzie utrzymanie tzw. dźwiękowej izolacji wydaje się pożądane:, np. w salach lekcyjnych, muzeach, na wystawach, a także w pojazdach. Spekuluje się również o możliwości wykorzystania w domu, np. do oglądania telewizji bez przeszkadzania innym.

Poprzez umieszczenie metapowierzchni przed dwoma przetwornikami ultradźwiękowymi, podwójne fale ultradźwiękowe przemieszczają się z dwiema nieco różnymi częstotliwościami wzdłuż trajektorii w kształcie półksiężyca, aż do przecięcia, tworząc słyszalną enklawę, w której dźwięk może być słyszalny. W innych punktach wzdłuż trajektorii dźwięk nie jest słyszalny. Fot. Heyonu Heo

Podobne próby zmierzające do  stworzenia spersonalizowanego dźwięku kierunkowego miały miejsce już w 2016 roku. Wystarczy wspomnieć technologię Hypersound firmy Turtle Beach oraz Focusound (wynik współpracy z firmą Audfly z 2021 roku). Jednym z głównych problemów z jakimi borykają się kierunkowe głośniki jest stosunkowo wysoki próg reprodukcji niskich częstotliwości (w okolicach 500 – 600 Hz). To sprawia, że są one może dobre do rozmów, ale mniej odpowiednie do muzyki, która wymaga jednak reprodukcji dużo niższych częstotliwości (standardowe głośniki są w stanie sięgnąć w okolice 20 Hz). 

Czytaj też: Snapdragon i XPAN połączą siły. Nadchodzi nowa era bezprzewodowego audio

Wykorzystanie ultradźwięków teoretycznie nie powinno powodować ograniczenia dotyczącego pasma przenoszenia, ponieważ słyszalny dźwięk jest tworzony dopiero w miejscu docelowym. Lepiej jednak na razie nie odzwyczajać się od tradycyjnych słuchawek, w tym takich z aktywną redukcją hałasu (ANC). Innowacyjna technologia z Pennsylvania State University działa obecnie na bardzo krótkim dystansie (około 1 metra) i pozostaje stosunkowo cicha (60 dB). Zarówno zasięg, jak i głośność powinny ulec poprawie przy użyciu nadajników o większej mocy, a ja z niecierpliwością czekam na efekty.