تقنية صوتية ثورية من جامعة بنسلفانيا تتيح الاستماع الخاص دون سماعات رأس

في ابتكار علمي لافت، نجح فريق بحثي من جامعة ولاية بنسلفانيا بالولايات المتحدة الأمريكية في تطوير تقنية صوتية متقدمة تسمح بالاستماع إلى الموسيقى بخصوصية تامة دون الحاجة إلى سماعات رأس. تعتمد هذه التقنية على حصر الصوت وتوجيهه بدقة فائقة ضمن منطقة محددة، مما يضمن بقاءه مسموعاً بوضوح داخل هذا النطاق وتلاشيه بشكل ملحوظ خارجه.

ووفقاً لما ذكرته مجلة IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control العلمية، يعتمد هذا الابتكار على نظام صوتي متطور يستخدم طبقة صوتية فائقة، تم تصنيعها بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، لتوجيه الموجات الصوتية نحو نقطة محددة بدقة متناهية.

تتميز هذه التقنية بقدرتها على تركيز الصوت ضمن مساحة صغيرة جداً، مما يضمن جودة ووضوح الصوت داخل المنطقة المستهدفة، بينما ينخفض مستواه بشكل كبير خارجها. هذا الحد من الانتشار الصوتي يقلل بشكل فعال من الإزعاج في المحيط القريب.

وأشار الباحثون إلى أن الأنظمة الصوتية الاتجاهية التقليدية تواجه تحديات عديدة، أبرزها مشكلة انعكاس الصوت داخل الأماكن المغلقة وضعف قدرتها على إعادة إنتاج الترددات المنخفضة، مما يؤثر سلباً على جودة تجربة الاستماع، خاصة للموسيقى التي تحتوي على نطاقات جهورية عميقة.

ويستند الابتكار الجديد إلى مفهوم "الأسطح الفوقية الصوتية"، وهي مواد مصممة ببنى دقيقة للغاية تتيح التحكم في الموجات الصوتية وتوجيهها بأسلوب مشابه لكيفية عمل العدسات البصرية في تركيز الضوء.

خلال الاختبارات، أظهرت التقنية كفاءة عالية في تقليل مستوى الصوت بنحو 50 ديسيبل خارج نطاق التركيز، مع الحفاظ على جودة صوت استثنائية داخل منطقة لا يتجاوز قطرها بضعة سنتيمترات. كما أكد الباحثون قدرة التقنية على إعادة إنتاج ترددات منخفضة تصل إلى 38 هرتز، مما يجعلها مثالية لتجارب استماع متكاملة لمختلف أنواع الصوت.

تفتح هذه التقنية آفاقاً واسعة لتطبيقات متنوعة في الأماكن العامة والخاصة، مثل أجهزة الصراف الآلي، وآلات بيع التذاكر، ووسائل النقل. كما يمكن استخدامها في التطبيقات التجارية التي تتطلب خصوصية صوتية عالية، مع ميزة إمكانية تصنيعها بتكلفة منخفضة نسبياً بفضل استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.