Ny teknologi: Forskere har opfundet lydens svar på en 'usynlighedskappe'
usynlighedskappe akustik eht lydbølger cloaking akustiske felter illusion audio

Forsøgsopsætningen, som de schweiziske forskere har brugt til at gøre objekter ’usynlige’ rent akustisk. (Foto: ETH Zurich/Astrid Robertsson)

Forsøgsopsætningen, som de schweiziske forskere har brugt til at gøre objekter ’usynlige’ rent akustisk. (Foto: ETH Zurich/Astrid Robertsson)

Kilde: 
14 september 2021

At tage til koncert i en lille jazzklub eller i en stor kirke er to meget forskellige lydoplevelser. En stor del af årsagen er, at lydbølger bliver reflekteret tilbage af loft og vægge, og det gør akustikken er meget forskellig i små og store rum.

Men nu har forskerne skabt noget, der kan gøre vægge og andre objekter ’usynlige’ for lydbølgerne, der brager ud af koncerthøjtalerne.

Det skriver Det Tekniske Universitet i Zürich, EHT, i en pressemeddelelse.

Dette auditive forsvindingsnummer består af store ringe, som set på billedet øverst i artiklen. Den yderste ring er besat med mikrofoner, mens den indre ring er én stor højttaler.

Ved at analysere de lydbølger, mikrofonerne opfanger, sørger en computer for, at højttalerne tilpasser sig, så det objekt, der skal skjules - for eksempel en væg - faktisk bliver det. I hvert fald rent akustisk.

Man kan allerede bruge forskellige metoder, der på papiret kan opnå det samme. Problemet er bare, at det typisk kun virker indenfor en ganske smal frekvens.

Det er netop det nye ved den schweiziske opdagelse, fortæller Johan Robertsson, professor i geofysik ved EHT, og en af forskerne bag studiet:

»Vores faciliteter giver os mulighed for at manipulere med det akustiske felt henover en frekvens på mere end 3,5 oktav,« fortæller Robertsson i pressemeddelelsen.

3,5 oktav er ikke så lidt; Freddie Mercury var kendt for det vilde spænd i hans stemme, og hans spændvidde i toner lå på omkring 4 oktaver.

usynlighedskappe akustik holografi cloaking lyd audio

Her ses forskellen på maskering og holografi i praksis. Maskering gør faktisk objektet ’usynligt’ for lydbølgerne, mens de stadig bøjer af ved holografi. (Grafik: Robertsson et al.)

Man skelner generelt mellem to forskellige måder at manipulere med det akustiske felt; holografi, hvor man skaber illusionen af, at et objekt ikke er der, og maskering – såkaldt ’cloaking’ – der faktisk formår at afskærme objektet fra lydbølger, skriver EHT.

Den nye teknologi er dog ikke kun tiltænkt arkitekter, der skal bygge nye musikhuse. Den kan potentielt bruges på tværs af mange forskningsområder, for eksempel til at undersøge geologiske strukturer dybt under Jordens overflade.

Forskerne håber desuden, at deres opfindelse kan videreudvikles, så den også kan bruges til undervandsforskning. Hvis det lykkes at tilpasse teknologien til store vandmassers meget anderledes akustik, kan man ifølge pressemeddelelsen ligeledes blotlægge dybvandsstrukturer, vi ellers ikke har haft mulighed for at se nærmere på.

Det nye studie er publiceret i Science Advance.

Præcisering 15. september 2021: Eksemplet med en biograf og Parken er blevet udskiftet med klub/kirke-eksemplet.

seh

Ovenstående er udvalgt og resumeret af Videnskab.dk, men redaktionen har ikke udført selvstændig research. Gå til den oprindelige kilde for flere detaljer.