Le son se définit comme une vibration se propageant dans l'air, ou tout autre milieu, sous forme d'ondes. Pour mieux comprendre ce phénomène, imaginez une pierre jetée dans un lac, générant des ondulations autour du point de contact. Cela illustre à quel point il est difficile de contrôler la trajectoire d'un son.

Les haut-parleurs paramétriques, ou enceintes directionnelles, ont tenté de relever ce défi en émettant des sons ciblés. Cependant, ces sons restent audibles autour d'eux. Mais des chercheurs de l'université Penn State aux États-Unis ont franchi un nouveau cap en concevant de véritables bulles sonores - des espaces audibles isolés du reste de l'environnement. En d'autres termes, ils ont réussi à développer une technologie capable de diffuser du son exactement où il est nécessaire, et de le transmettre à un auditeur spécifique sans que personne d'autre ne l'entende.

Pour réaliser cela, ces physiciens exploitent les ultrasons, des sons qui, bien qu'ils se propagent comme des ondes classiques, ont une fréquence supérieure à 20 kilohertz (kHz) et échappent à notre perception auditive. En utilisant deux faisceaux d'ultrasons de fréquences proches, ils les croisent à un point donné pour créer une nouvelle onde sonore à une fréquence audible. Prenons l'exemple de fréquences à 39,5 et 40 kHz, la différence de 0,5 kHz produire un son identifiable à l’emplacement précis de ce croisement.

La mise en œuvre pratique de cette technologie repose sur des métasurfaces acoustiques, qui, à l'instar des lentilles optiques pour la lumière, modifient les trajectoires des ondes sonores. Ces surfaces spécialement conçues, en intégrant des microstructures de taille millimétrique et submillimétrique, permettent de créer des chemins sonores courbes, contournant les obstacles avec précision et se rejoignant à des points stratégiques. Ces métasurfaces ont été réalisées au Lawrence Livermore National Laboratory, un centre de recherche de pointe aux États-Unis.

Cette innovation pourrait transformer notre façon d'écouter de la musique, notamment dans des environnements bruyants, tout en préservant l'intimité de l'écoute. Imaginez pouvoir écouter votre playlist favorite au milieu d'une foule, sans déranger personne autour de vous ! Toutefois, des améliorations sont encore nécessaires pour raffiner cette technologie et élargir son applicabilité. Les prochaines étapes incluront des tests davantage avancés et potentiellement l'intégration de cette technologie dans des dispositifs commerciaux. Restez à l'affût, car l'avenir du son est plein de promesses fascinantes !