Ultraschall statt Kopfhörer: Die Revolution des privaten Musikgenusses
Schon bald könnten Kopfhörer überflüssig werden.
(Bild: PeopleImages.com - Yuri A / Shutterstock.com)
Forscher entwickeln eine bahnbrechende Technologie für privaten Musikgenuss ohne Kopfhörer. Ultraschallwellen und 3D-gedruckte Oberflächen erzeugen dabei eine persönliche Hörzone.
Stellen Sie sich vor, Sie sitzen im Zug und hören den Telepolis-Podcast. Niemand außer Ihnen kann ihn hören, obwohl Sie kein Headset tragen. Was wie Zukunftsmusik klingt, könnte schon bald Realität werden. Forscher der Penn State University haben eine Methode entwickelt, mit der sich hörbare Enklaven erzeugen lassen – Zonen, in denen Schall nur an einem bestimmten Punkt wahrnehmbar ist.
Mit Ultraschall und 3D-Druck zum privaten Podcast-Genuss
"Wir verwenden zwei Ultraschallwandler, die mit einer akustischen Metaoberfläche gekoppelt sind und selbstbiegende Strahlen aussenden, die sich an einem bestimmten Punkt schneiden", erklärt Yun Jing, Professor für Akustik und Leiter des Forscherteams.
Die Person, die an diesem Punkt steht, kann den Ton hören, während alle anderen Personen in der Nähe ihn nicht hören können. So entsteht eine Art Privatsphäre zwischen den Menschen, die ungestört Musik hören möchten.
Oder eben Podcasts. Denn die Technik eignet sich hervorragend, um Audio-Inhalte gezielt an einzelne Personen zu übertragen, ohne dass andere davon gestört werden. Und das ganz ohne Kopfhörer oder Headset.
Nichtlineare Wechselwirkung macht’s möglich
Aber wie funktioniert das genau? Die Forscher positionieren vor zwei Ultraschallwandlern spezielle akustische Linsen, sogenannte Metaoberflächen. Diese enthalten winzige 3D-gedruckte Mikrostrukturen, die den Schall in eine bestimmte Richtung lenken.
Die Ultraschallwellen bewegen sich dann mit zwei leicht unterschiedlichen Frequenzen entlang einer sichelförmigen Flugbahn, bis sie sich an einem bestimmten Punkt kreuzen. Erst durch diese Überschneidung entsteht eine lokale nichtlineare Wechselwirkung, die hörbaren Schall erzeugt. Die Ultraschallstrahlen selbst sind nicht hörbar.
Virtuelle Headsets für ungestörten Podcast-Genuss
"Wir haben im Wesentlichen ein virtuelles Headset geschaffen", sagt Jay Zhong, Postdoktorand und Erstautor der Studie. "Jemand in einer hörbaren Enklave kann etwas hören, das nur für ihn bestimmt ist – und so können Schall- und Ruhezonen geschaffen werden."
Derzeit können die Forscher Schall etwa einen Meter vom beabsichtigten Ziel entfernt übertragen, und die Lautstärke beträgt etwa 60 Dezibel, was der Sprechlautstärke entspricht. Durch eine Erhöhung der Ultraschallintensität ließe sich die Reichweite und Lautstärke aber noch steigern, so die Wissenschaftler.
Podcasts hören im Großraumbüro? Kein Problem!
Und was ist mit größeren Räumen und mehr Menschen? Auch das haben die Forscher getestet. In einem Gemeinschaftsraum mit normalem Nachhall funktionierte das System einwandfrei. Das bedeutet, dass sich die Technik in einer Vielzahl von Umgebungen einsetzen lässt – vom Klassenzimmer über Fahrzeuge hin zum Großraumbüro.
Für Podcast-Fans eröffnet das ganz neue Möglichkeiten. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen im Zug und hören den Telepolis-Podcast, ohne dass Ihr Sitznachbar etwas davon mitbekommt. Oder Sie genießen im Großraumbüro Ihre Lieblingssendung, während Ihre Kollegen ungestört weiterarbeiten können.
Die Studie zeigt eindrucksvoll, welches Potenzial in der Verbindung von Ultraschall und 3D-gedruckten Metaoberflächen steckt. Wer weiß, vielleicht gehören klobige Kopfhörer schon bald der Vergangenheit an und wir genießen unsere Podcasts in hörbaren Enklaven.