Đại học Mỹ tạo ra công nghệ bẻ cong âm thanh, nghe nhạc bằng loa nhưng không làm phiền người xung quanh

Hãy tưởng tượng bạn có thể nghe nhạc, podcast hay xem bộ phim yêu thích mà không cần đeo tai nghe kín, đồng thời vẫn không làm phiền đến những người xung quanh. Công nghệ mới về âm thanh do các nhà khoa học tại Đại học Penn State, Mỹ phát triển có thể sớm biến điều này thành hiện thực.

Công nghệ tạo ra "vùng âm thanh riêng tư"

Nhóm nghiên cứu do chuyên gia âm học Yun Jing dẫn đầu đã thiết kế một hệ thống giúp tạo ra "vùng âm thanh riêng tư", nơi âm thanh chỉ có thể nghe được tại những vị trí cụ thể, như một ghế ngồi trên xe hoặc một bàn học trong lớp.

"Hệ thống sử dụng hai bộ phát sóng siêu âm kết hợp với một bề mặt siêu vật liệu âm học. Chúng phát ra các chùm âm thanh tự bẻ cong và giao nhau tại một điểm nhất định," Jing giải thích.

"Chỉ những ai đứng tại điểm giao nhau mới có thể nghe thấy âm thanh, trong khi người đứng gần đó lại không nghe được gì. Điều này tạo ra một vùng riêng tư cho người nghe."

Cách hoạt động: Sóng siêu âm kết hợp với siêu vật liệu âm học

Công nghệ này hoạt động dựa trên hai chùm sóng siêu âm được điều hướng để giao nhau tại một điểm cụ thể. Bí quyết nằm ở việc sử dụng một loại bề mặt đặc biệt có khả năng bẻ cong âm thanh, được gọi là siêu vật liệu âm học, cùng với hai bộ phát siêu âm.

Mỗi bộ phát tạo ra một chùm siêu âm có đường đi cong. Khi hai chùm này gặp nhau, âm thanh mới trở nên có thể nghe thấy, trong khi những người đứng ở nơi khác, dù rất gần, vẫn không nghe được gì.

"Chúng tôi về cơ bản đã tạo ra một chiếc tai nghe vô hình," Jia-Xin "Jay" Zhong, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. "Người đứng trong vùng âm thanh riêng tư sẽ nghe được âm thanh chỉ dành riêng cho họ, còn bên ngoài vùng đó sẽ là sự yên tĩnh."

Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra công nghệ này bằng cách sử dụng một mô hình đầu và thân giả, có gắn micro trong tai để mô phỏng khả năng nghe của con người tại các điểm dọc theo đường đi của sóng siêu âm. Một micro thứ ba được sử dụng để quét khu vực giao nhau của sóng.

"Kết quả cho thấy âm thanh chỉ có thể nghe được tại điểm giao nhau, từ đó tạo ra vùng âm thanh riêng tư."

Ứng dụng tiềm năng và hướng phát triển trong tương lai

Công nghệ này đã được thử nghiệm trong một căn phòng bình thường với điều kiện âm thanh thực tế, bao gồm cả tiếng vang, để kiểm chứng tính ứng dụng. Nó có thể hoạt động trong nhiều môi trường khác nhau như lớp học, xe ô tô hoặc không gian ngoài trời.

Hiện tại, hệ thống có thể truyền âm thanh đến mục tiêu cách khoảng 1 mét với mức âm lượng khoảng 60 decibel, tương đương với giọng nói thông thường. Để mở rộng phạm vi và tăng âm lượng, nhóm nghiên cứu đang tìm cách tăng cường công suất của sóng siêu âm. Nếu thành công, công nghệ này có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta trải nghiệm âm thanh, mang lại sự riêng tư và cá nhân hóa tốt hơn trong các không gian công cộng.