Công nghệ bẻ cong âm thanh giúp nghe nhạc không cần tai nghe

Nhóm nghiên cứu liên ngành tại Đại học bang Pennsylvania (Mỹ), do chuyên gia âm học Yun Jing dẫn đầu, đã phát triển công nghệ cho phép tạo ra các "vùng âm thanh riêng biệt," trong đó âm thanh chỉ có thể được nghe thấy tại những vị trí nhất định, chẳng hạn như một ghế ngồi trên xe hoặc một bàn học trong lớp.

“Chúng tôi sử dụng hai bộ phát siêu âm kết hợp với một siêu bề mặt âm học, tạo ra các chùm sóng tự uốn cong giao nhau tại một điểm nhất định”, chuyên gia Jing cho hay.

Ông nói thêm: “Người đứng tại điểm đó có thể nghe được âm thanh, trong khi những người xung quanh sẽ không nghe thấy gì. Điều này tạo ra một rào cản âm thanh, giúp đảm bảo sự riêng tư khi nghe”.

Nghiên cứu mô tả cách hai chùm sóng siêu âm giao nhau để tạo ra một không gian nghe cá nhân. Yếu tố then chốt là sử dụng siêu bề mặt âm học - một loại vật liệu đặc biệt có khả năng điều hướng âm thanh - kết hợp với hai bộ phát siêu âm.

Mỗi bộ phát tạo ra một chùm sóng siêu âm phi tuyến tính theo một đường cong. Âm thanh chỉ có thể nghe được tại điểm giao nhau, có nghĩa là ngay cả khi đứng gần đó, người ngoài cũng không thể nghe thấy gì.

“Chúng tôi về cơ bản đã tạo ra một chiếc tai nghe ảo. Người đứng trong vùng âm thanh riêng biệt có thể nghe được nội dung chỉ dành riêng cho họ - cho phép tạo ra các khu vực có âm thanh và khu vực yên tĩnh”, Jia-Xin Zhong, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Bang Pennsylvania, cho biết.

Zhong chia sẻ thêm: “Để đánh giá hệ thống, chúng tôi sử dụng mô hình giả lập đầu và thân người với các microphone gắn bên trong tai để mô phỏng những gì một người nghe thấy tại các điểm dọc theo đường truyền của chùm siêu âm, cùng với một micro thứ ba để quét khu vực giao nhau. Kết quả xác nhận rằng âm thanh chỉ có thể nghe thấy tại điểm giao nhau mà chúng tôi gọi là không gian âm thanh riêng biệt”.

Ứng dụng tiềm năng trong tương lai

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống trong một căn phòng thông thường với điều kiện phản xạ âm thanh thực tế để chứng minh công nghệ này có thể hoạt động trong đời sống thực, chẳng hạn như trong lớp học, trên ô tô hoặc ngoài trời.

Hiện tại, hệ thống có thể truyền âm thanh đến mục tiêu cách xa khoảng 1 m với cường độ 60 decibel - tương đương âm lượng của một cuộc trò chuyện thông thường.

Để mở rộng phạm vi và tăng âm lượng, nhóm nghiên cứu đề xuất tăng công suất của chùm sóng siêu âm. Nếu đạt được mục tiêu này, công nghệ sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong cách con người sử dụng âm thanh, mang lại mức độ riêng tư và cá nhân hóa cao hơn trong môi trường công cộng.