Desarrollan altavoz direccional que transmite audio privado sin auriculares

La tecnología MiPAL, acrónimo de metamaterials-integrated parametric array loudspeaker, representa un avance en la capacidad de dirigir el sonido. A diferencia de los altavoces convencionales, cuyo sonido tiende a dispersarse, MiPAL concentra la emisión acústica en un haz estrecho, logrando que el audio alcance una zona de escucha específica sin molestar a terceros.

El sistema opera emitiendo ondas ultrasónicas de alta intensidad que codifican la información de audio. Estas ondas interactúan en el aire para generar frecuencias audibles en un haz mucho más focalizado. Aunque el concepto de altavoz paramétrico (PAL) no es nuevo, las implementaciones tradicionales suelen requerir complejos arrays de decenas o cientos de emisores ultrasónicos, lo que incrementa su coste y complejidad. Las alternativas de un solo transductor, por su parte, a menudo sufren de modos de vibración no deseados en el diafragma que generan sonido audible en múltiples direcciones, anulando su propósito direccional.

MiPAL aborda estas limitaciones integrando un transductor ultrasónico único con dos tipos distintos de metamateriales. Una metasuperficie acústica, ubicada frente a la placa radiante del altavoz, se encarga de remodelar el frente de onda para asegurar un haz ultrasónico uniforme y altamente direccional. Además, se han añadido metaunidades elásticas en la parte trasera de la placa. Estas estructuras resonantes están ajustadas para interferir con los modos de vibración de baja frecuencia, manteniendo inalterado el modo de operación ultrasónico y reduciendo la fuga de sonido casi omnidireccional.

El equipo de desarrollo ha demostrado el sistema con frecuencias que abarcan desde 500 Hz hasta 10 kHz, cubriendo un rango significativo para el habla y la música. Las pruebas de MiPAL se realizaron en un entorno que simulaba la distribución de asientos de una aeronave, confirmando que el habla y la música podían dirigirse hacia una posición específica, mientras que las mediciones en otros ángulos mostraban una reducción considerable del sonido no deseado tras la instalación de las metaunidades elásticas. La modularidad y el diseño imprimible en 3D de los metamateriales del sistema permiten su adaptación a diferentes distancias, ángulos y configuraciones físicas, facilitando su integración en productos como sistemas de sonido para museos, vehículos o trenes, tal como ha reportado Hackster.io.