une révolution acoustique pour entendre sans déranger
Par Futurism .Publié le
2025/03/25 20:25
Des scientifiques viennent de franchir une étape majeure dans le domaine de l'acoustique : ils ont mis au point une technologie capable de projeter un son de manière ultra-précise, atteignant une seule personne au sein d'une foule, sans que les individus alentour ne perçoivent quoi que ce soit. Imaginez : écouter un message privé, une musique, sans casque, dans un espace public, sans perturber votre entourage.
Cette prouesse, réalisée par une équipe de chercheurs de l'Université de Penn State et publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, repose sur la création de "bulles sonores" isolées de leur environnement. Ces poches de son, ciblées avec une précision chirurgicale, permettent de sélectionner un individu au milieu d'une foule.
La clé de cette innovation réside dans l'utilisation d'ondes ultrasonores, inaudibles à l'oreille humaine pendant leur propagation et capables de contourner les obstacles. Ces ondes ne deviennent perceptibles qu'à leur point de destination.
"Nous avons essentiellement créé un casque virtuel", explique Jiaxin Zhong, chercheur en acoustique à Penn State et auteur principal de l'étude. "Une personne située dans une bulle sonore peut entendre un message qui lui est exclusivement destiné, permettant ainsi la création de zones sonores et de zones de silence."
Comme l'expliquent Zhong et son co-auteur Yun Jing, professeur d'acoustique à Penn State, dans un article publié sur The Conversation, les ondes sonores se diffractent ou se dispersent lors de leur propagation, en particulier à basses fréquences, ce qui rend leur confinement difficile.
Pour contourner ce problème, les chercheurs ont utilisé deux faisceaux d'ondes ultrasonores – similaires à ceux utilisés en imagerie médicale – qui vibrent à des fréquences bien supérieures à la capacité auditive humaine, servant de "porteurs pour le son audible". Ainsi, elles restent inaudibles pendant leur trajet et ne deviennent perceptibles qu'à leur point d'arrivée.
"La personne se tenant à ce point précis entend le son, tandis que les autres personnes à proximité n'entendent rien", précise Jing.
Et si des obstacles se dressent sur le chemin ? C'est là qu'intervient une autre innovation cruciale : des faisceaux ultrasonores capables de se courber. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé des "métasurfaces acoustiques", capables de manipuler avec précision la trajectoire des ondes sonores, "de la même manière qu'une lentille optique courbe la lumière", écrivent Zhong et Jing dans The Conversation.
L'autre exploit consiste à transformer les ondes ultrasonores en sons audibles. Cela est réalisé en projetant chaque faisceau à des fréquences légèrement différentes – par exemple, 40 000 Hz et 39 500 Hz. Leur intersection génère une nouvelle onde sonore égale à la différence entre les deux, créant dans ce cas une onde sonore à 500 Hz, située dans la plage moyenne de l'audition humaine.
"Pour tester le système, nous avons utilisé un mannequin simulant une tête et un torse humains, équipé de microphones dans les oreilles pour reproduire ce qu'un être humain entendrait le long de la trajectoire du faisceau ultrasonore, ainsi qu'un troisième microphone pour scanner la zone d'intersection", explique Zhong. "Nous avons confirmé que le son n'était audible qu'au point d'intersection, créant ainsi ce que nous appelons une bulle sonore."
À l'heure actuelle, les chercheurs affirment pouvoir créer ces bulles sonores à une distance d'environ un mètre, à un volume modéré de 60 décibels, soit l'équivalent d'une conversation. Bien qu'ils soulignent que cette technologie est encore loin d'être commercialisée, les applications potentielles sont fascinantes. Dans les espaces publics, les bulles sonores pourraient fournir du son à des groupes spécifiques sans déranger les autres, comme dans une bibliothèque ou un musée, écrivent les chercheurs dans leur article. Elles pourraient même être utilisées pour l'annulation du bruit dans des zones entières, offrant ainsi calme et sérénité dans les villes polluées par le bruit.
Source: Futurism
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