Los académicos han creado dispositivos capaces de manipular el sonido de la misma manera que la luz, creando nuevas y emocionantes oportunidades en el entretenimiento y la comunicación pública.

Investigadores de las universidades de Sussex y Bristol han revelado cómo las leyes prácticas utilizadas para diseñar sistemas ópticos también se pueden aplicar al sonido a través de metamateriales acústicos en la Conferencia ACM CHI sobre factores humanos en sistemas informáticos.

Los investigadores han demostrado el primer dispositivo de metamaterial dinámico con el objetivo de zoom de un varifocal para el sonido. El equipo del proyecto también ha construido un colimador, capaz de transmitir sonido como un haz direccional desde un altavoz estándar.

El avance tiene el potencial de revolucionar la industria del entretenimiento, así como muchos aspectos de la comunicación en la vida pública al crear oradores direccionales que pueden llegar a una persona en una multitud.

Dr. Gianluca Memoli, Profesor de Nuevas Interfaces e Interacciones en la Universidad de Sussex que lidera esta investigación, dice "Los metamateriales acústicos son materiales normales, como plástico o papel o madera o caucho, pero diseñado para que su geometría interna esculpe el sonido que atraviesa. La idea de las lentes acústicas ha existido desde la década de 1960 y los hologramas acústicos están comenzando a aparecer para aplicaciones de ultrasonido. pero esta es la primera vez que los sistemas de sonido con lentes de tamaños prácticos, similares a los que se utilizan para la luz, han sido explorados ".

La tecnología toma materiales cotidianos como el vidrio, madera y plástico de impresora 3D y los diseña para controlar, directo, y manipular las ondas de formas poco comunes, transformando metasuperficies en comportamientos como lentes convergentes para el sonido.

El equipo de investigación cree que la tecnología abre una multitud de oportunidades, incluida la capacidad de utilizar lentes de sonido como receptor para detectar ruidos alarmantes, como dentro de una máquina para identificar una falla o dentro de áreas seleccionadas de una casa para distinguir a un ladrón que rompe una ventana de un perro que ladra en el fondo.

Al crear un telescopio acústico, la tecnología tiene la capacidad de acercarse a una sola persona en una multitud para entregar o recibir mensajes acústicos.

Los académicos también creen que la tecnología puede ayudar a brindar una cobertura de sonido verdaderamente de 360 ​​grados, lo que garantiza que cada miembro de una audiencia tenga la experiencia auditiva óptima.

Letizia Chisari, que contribuyó a este trabajo durante una estancia de verano en Sussex, agregó:"En el futuro, Los metamateriales acústicos pueden cambiar la forma en que entregamos sonido en conciertos y teatros, asegurándose de que todos realmente obtengan el sonido por el que pagaron. Estamos desarrollando una capacidad de sonido que podría brindar una mayor intimidad con el sonido que los auriculares. sin necesidad de auriculares ".

La nueva tecnología tiene ventajas distintivas sobre los avances anteriores en tecnología de sonido.

Los sistemas de sonido envolvente en cines y sistemas de cine en casa tienen un punto dulce auditivo limitado restringido a un área de escucha estrecha, mientras que los focos de audio son costosos y actualmente no pueden transmitir sonidos de alta calidad.

Las lentes acústicas de los transductores ultrasónicos y algunos sistemas de audio doméstico de alta gama están diseñados para ser mucho más grandes que la longitud de onda. lo que significa que su uso se limita a la parte superior del espectro acústico.

Los metamateriales son más pequeños, Más barato y más fácil de fabricar que las matrices en fase e incluso se puede fabricar con materiales reciclables. Los dispositivos de metamateriales también conducen a menos aberraciones que las matrices de altavoces, incluso en anchos de banda limitados.

Jonathan Eccles, un estudiante de licenciatura en Ciencias de la Computación en la Universidad de Sussex, dijo:"Con un solo altavoz, podremos entregar alarmas a las personas que se muevan en la calle, como en la película Minority Report. Usando un solo micrófono, Podremos escuchar pequeñas partes de una maquinaria para decidir que todo está funcionando bien. Nuestros prototipos, aunque simple, Reducir el umbral de acceso para diseñar experiencias de sonido novedosas:los dispositivos basados ​​en metamateriales acústicos conducirán a nuevas formas de transmitir, experimentar e incluso pensar en el sonido ".

El artículo VARI_SOUND:una lente varifocal para el sonido se presentó en la Conferencia ACM CHI sobre factores humanos en sistemas informáticos (CHI 2019) en Glasgow el lunes.