Si può controllare il suono? Immaginate di prendere la metro nell’ora di punta e di poter ascoltare la vostra musica preferita, senza indossare le cuffiette e, incredibilmente, senza che le altre persone possano sentirla. A riuscire in questa impresa è stato un team di ricercatori della Penn State College of Engineering che ha messo a punto un metodo capace di controllare il suono affinché possa essere udibile solamente da una posizione specifica. La nuova tecnologia, descritta in uno studio pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), potrebbe quindi un giorno avere il potenziale per rivoluzionare il mondo della comunicazione e dell’intrattenimento.
Il suono
Ricordiamo brevemente che il suono è una vibrazione che, proprio come un’onda, viaggia nell’aria. La frequenza delle vibrazioni è ciò che ne determina l’altezza: basse frequenze corrispondono a suoni profondi, mentre le alte corrispondono a suoni acuti. Il suono, inoltre, è soggetto a un fenomeno chiamato diffrazione, in cui le onde tendono a diffondersi nello spazio durante il loro viaggio. Ed è proprio per questo motivo che controllare il suono è estremamente difficile.
Come funziona la nuova tecnologia
Nel nuovo studio, i ricercatori sono riusciti a ristringere il punto in cui il suono viene percepito creando sacche localizzate di zone sonore, chiamate “enclave udibili”. Per farlo hanno utilizzato fasci di ultrasuoni in grado di auto-piegarsi, grazie a materiali specializzati chiamati metasuperfici acustiche, e fatto riferimento al concetto dell’acustica non lineare. Gli ultrasuoni, le onde sonore con frequenze superiori a quelle che riusciamo a sentire, possono penetrare attraverso molti materiali e interagire con gli oggetti in modi unici. “Nel nostro lavoro abbiamo utilizzato gli ultrasuoni come vettore per il suono udibile”, hanno spiegato a The Conversation gli autori dello studio. “Possono trasportare il suono nello spazio in silenzio, diventando udibili solo quando lo si desidera”.
Controllare il suono
In particolare, per creare un enclave udibile i ricercatori hanno utilizzato due fasci di ultrasuoni a frequenze diverse che, intersecandosi nello spazio generano una nuova onda sonora a una frequenza udibile solo in quella precisa area. “Il fenomeno chiave in gioco è quello che viene chiamato generazione di frequenza di differenza”, aggiungono gli autori, spiegando che quando due fasci ultrasonici di frequenze leggermente diverse, ad esempio 40 kHz e 39,5 kHz, si sovrappongono creano una nuova onda sonora, in questo caso 0,5 kHz, che è ben udibile dalle persone. Il suono, tuttavia, può essere sentito solo dove i fasci si incrociano, mentre al di fuori le onde ultrasoniche rimangono silenziose. “Ciò significa che è possibile trasmettere il suono a una persona o a un luogo specifico senza disturbare altre persone durante la propagazione”, commentano gli esperti.
Le applicazioni
Per ora i ricercatori sono riusciti a propagare il suono a una distanza di circa un metro dal bersaglio e raggiungere un volume di circa 60 decibel, pari a quello di una conversazione. E sebbene la tecnologia vada ancora perfezionata, la sua potenziale capacità potrebbe in futuro trovare molteplici applicazioni, dalle audio-guide senza cuffie dei musei, all’ascolto in modalità privata delle indicazioni stradali in auto e alla riduzione dell’inquinamento acustico nelle città.
Fonte : Wired
