Les ondes sonores n’atteignent pas toujours directement nos oreilles, elles peuvent également rebondir sur d’autres objets et les murs de l’espace dans lequel nous nous trouvons, c’est pourquoi écouter un groupe jouer dans une cathédrale caverneuse est une expérience différente de l’écoute dans une caverne. . petit club de musique.

Aujourd’hui, les scientifiques ont développé une technique pour “masquer” l’impact des objets sur les champs acoustiques, de sorte que les ondes sonores ne semblent pas les frapper ou se refléter sur eux. En effet, ces objets peuvent être rendus acoustiquement invisibles.

Il fonctionne en utilisant un anneau extérieur de microphones (utilisés comme capteurs audio) et un anneau intérieur de haut-parleurs (utilisés comme sources audio). En analysant les ondes sonores captées par les microphones, un ordinateur demande aux haut-parleurs d’ajuster instantanément le champ sonore afin qu’il se comporte comme si l’objet caché n’était pas là.

(Robertsson et al., Science Advances, 2021)

Ci-dessus : un schéma illustrant comment le camouflage cache efficacement les reflets des ondes sonores, tandis que l’holographie produit des illusions acoustiques qui n’existent pas dans la réalité.

“Cela ouvre des directions de recherche auparavant inaccessibles et facilite les applications pratiques qui incluent l’acoustique architecturale, l’éducation et la furtivité”, expliquent les chercheurs dans leur papier.

L’idée de cacher des objets acoustiquement n’est pas nouvelle en soi ; Il a également été testé avec ce que l’on appelle des métamatériaux, conçus pour absorber toutes les ondes sonores lorsqu’elles frappent une surface. Cependant, il s’agit d’une approche passive et plutôt inflexible qui ne fonctionne que dans une plage de fréquences limitée.

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Avec cette nouvelle approche en temps réel, il y a beaucoup plus de polyvalence pour faire disparaître des objets, et cela peut même fonctionner dans l’autre sens aussi, pour donner l’impression qu’un objet inexistant prend de la place dans la pièce (holographie).

Qui s’appellent matrice de portes programmable (FPGA), circuits intégrés pouvant être encodés sur mesure, pour garantir que les sorties de la source audio peuvent répondre aux sorties des haut-parleurs audio avec pratiquement aucun retard.

Jusqu’à présent, les chercheurs ont fait fonctionner leur système pour des objets 2D mesurant jusqu’à 12 centimètres (4,7 pouces). Avec une étude plus approfondie, l’équipe espère étendre les techniques de travail avec des objets 3D qui peuvent être beaucoup plus grands. De plus, il fonctionne déjà dans une large gamme de fréquences.

“Notre installation nous permet de manipuler le champ acoustique dans une gamme de fréquences de plus de trois octaves et demie.” dit le géophysicien Johan Robertsson de l’ETH Zurich en Suisse.

La technologie pourrait potentiellement être exploitée dans n’importe quel domaine où les ondes sonores sont enregistrées et analysées, couvrant un large éventail d’applications scientifiques, telles que l’étude des structures souterraines.

Plus tard, les chercheurs espèrent qu’un tel système fonctionnera également sous l’eau, où l’acoustique est très différente. Encore une fois, tout type de processus d’exploration d’ondes sonores dans lequel des objets existants doivent être cachés ou des objets virtuels doivent être placés pourrait en bénéficier.

Cette nouvelle recherche est également une autre démonstration de l’incroyable patience de nombreux scientifiques, avec la fondation initiale de la couche acoustique développée il y a de nombreuses années, comme l’a expliqué le géoscientifique mathématicien Andrew Curtis de l’Université d’Édimbourg au Royaume-Uni.

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“Cette collaboration a commencé il y a 15 ans lorsque la théorie sous-jacente a été développée, ce qui illustre la nature à long terme des projets scientifiques.” Curtis dit.

La recherche a été publiée dans Progrès de la science.