Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord et de l'Université de Nanjing ont mis au point un diffuseur de son « ultra-mince » qui est 10 fois plus fin que les diffuseurs largement utilisés que l'on trouve dans les studios d'enregistrement, salles de concert et cinémas pour réduire les échos et améliorer la qualité du son. Le nouveau design utilise moins de matériau, ce qui réduirait les coûts, tout en prenant beaucoup moins de place.

Dans une pièce typique aux murs plats, les ondes sonores rebondissent généralement sur les murs, comme la lumière se reflétant sur un miroir. Cela crée des échos et des ondes sonores qui se chevauchent, ce qui entraîne une qualité sonore inégale selon l'endroit où vous vous trouvez dans la pièce.

"Les diffuseurs sonores sont des panneaux placés sur les murs et le plafond d'une pièce pour diffuser les ondes sonores dans de nombreuses directions différentes, éliminer les échos et les réflexions sonores indésirables - améliorant finalement la qualité du son, " dit Yun Jing, professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à l'État de Caroline du Nord et auteur correspondant d'un article sur le travail.

Mais les diffuseurs les plus utilisés, appelés diffuseurs Schroeder, peut être très volumineux. C'est parce que la taille d'un diffuseur est régie par la longueur d'onde du son qu'il doit diffuser. Spécifiquement, la profondeur d'un diffuseur Schroeder est d'environ la moitié de la longueur d'onde du son le plus bas qu'il doit diffuser.

Par exemple, la voix d'un homme typique peut être aussi basse que 85 hertz, avec une longueur d'onde de 4 mètres ou 13,1 pieds. Si c'est le son le plus bas auquel le diffuseur Schroeder devra faire face, le diffuseur devrait mesurer environ 2 mètres - ou un peu plus de 6,5 pieds - d'épaisseur.

Mais le nouveau, la conception du diffuseur ultra-mince nécessite une épaisseur qui ne représente que 5 pour cent de la longueur d'onde du son. Donc, au lieu d'avoir 2 mètres d'épaisseur, il ne ferait que 20 centimètres - ou moins de 8 pouces - d'épaisseur.

"Les diffuseurs sont souvent en bois, notre conception utiliserait donc 10 fois moins de bois que la conception du diffuseur Schroeder, " dit Jing. " Cela se traduirait par un briquet, des diffuseurs moins chers qui permettent aux gens de mieux utiliser leur espace."

Cette réduction de l'épaisseur du diffuseur est rendue possible par la conception des cellules individuelles dans le diffuseur.

Un diffuseur Schroeder ressemble à un panneau de carrés régulièrement espacés, identiques en longueur et en largeur, mais varient en profondeur.

Le diffuseur ultra-mince se compose également de carrés régulièrement espacés, mais les carrés semblent être de tailles différentes. C'est parce que chacun des carrés est en fait une ouverture qui s'ouvre sur un mince, chambre sous-jacente. Ces chambres ont toutes des dimensions identiques, mais la taille des ouvertures varie considérablement - réalisant la même diffusion sonore que les diffuseurs Schroeder beaucoup plus grands.

"Nous avons construit des prototypes entièrement fonctionnels à l'aide d'une imprimante 3D, et il fonctionne, " dit Jing. " Le design devrait tout aussi bien fonctionner avec du bois. "

Le papier, "Diffuseur Schroeder acoustique ultra-mince à base de métasurface, " est publié dans la revue American Physical Society Examen physique X .