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En un nuevo avance en la ingeniería de audio, un equipo de investigadores liderado por Yun Jing, profesor de acústica en la Facultad de Ingeniería de Penn State, redujo con precisión el lugar donde se percibe el sonido, creando zonas sonoras localizadas: “enclaves audibles“.
En estas zonas, un oyente puede escuchar el sonido, mientras que otros que se encuentren cerca no pueden, incluso si están en un espacio cerrado, como un vehículo, o directamente frente a la fuente de audio.
Científicos crearon un “auricular virtual”
Según los investigadores, que exploraron la posibilidad en un artículo reciente, la emisión de dos haces ultrasónicos no lineales crea estos “enclaves audibles”, donde el sonido solo se puede percibir en el punto de intersección.
Utilizamos dos transductores de ultrasonidos emparejados con una metasuperficie acústica, que emiten haces auto-flexionados que se intersecan en un punto determinado.
La persona que se encuentra en ese punto puede escuchar el sonido, mientras que cualquier persona que se encuentre cerca no. Esto crea una barrera de privacidad entre las personas para la escucha privada.
Explicó el autor Yun Jing, en una publicación, que aclara que “al posicionar las metasuperficies […] delante de los dos transductores, las ondas ultrasónicas viajan a dos frecuencias ligeramente diferentes a lo largo de una trayectoria en forma de creciente hasta que se intersecan“.
Las metasuperficies, impresas en 3D por el coautor Xiaoxing Xia, científico del equipo del Laboratorio Lawrence Livermore, son lentes acústicas que incorporan microestructuras a escala milimétrica o submilimétrica y manipulan la dirección del sonido.
Como se explicó, ninguno de los haces (de ultrasonido) es audible por sí solo. A su vez, es la intersección de ellos la que genera un sonido audible, mediante una interacción local no lineal.
Curiosamente, los haces pueden sortear obstáculos, como cabezas humanas, para llegar a un punto de intersección designado.
Para probar el sistema, usamos un maniquí simulado de cabeza y torso con micrófonos dentro de los oídos para imitar lo que un ser humano oye en puntos a lo largo de la trayectoria del haz ultrasónico, así como un tercer micrófono para analizar el área de intersección.
Contó el primer autor del estudio, Jia-Xin ‘Jay’ Zhong, un académico postdoctoral en acústica en Penn State, compartiendo que el equipo confirmó que el sonido no era audible excepto en el punto de intersección, habiendo creado lo que llamaron “enclave”.
Una vez que los investigadores probaron el sistema en una sala común con reverberaciones normales, el sistema podría funcionar en una variedad de entornos, como aulas, vehículos o al aire libre.
Creamos esencialmente un auricular virtual. Alguien en un “enclave audible” puede escuchar algo destinado solo a él, permitiendo zonas de sonido y silencio.
Dijo Zhong.
Onda de sonido entrando directamente al oído
Por ahora, los investigadores pueden transferir remotamente el sonido a aproximadamente un metro de distancia del objetivo deseado, con un volumen de aproximadamente 60 decibelios, equivalente al volumen del habla.
Sin embargo, el equipo afirma que la distancia y el volumen se pueden ampliar si aumentan la intensidad de los ultrasonidos.
Respondiendo a la pregunta del título: aunque es un descubrimiento tecnológico prometedor, el fin de los auriculares no está, ciertamente, cerca, y se prevé que aún se investigue mucho.
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