À mesure que la taille des appareils électroniques diminue, leurs éléments constitutifs, comme des haut-parleurs, besoin de rétrécir aussi.

Dans Lettres Express JASA , publié par l'Acoustical Society of America, des chercheurs de la Northwestern Polytechnical University en Chine et de l'Université du Québec ont développé trois conceptions de systèmes de haut-parleurs compacts qui contrôlent la direction du son plus efficacement que les modèles précédents.

Les haut-parleurs simples émettent des ondes sonores dans toutes les directions. Cependant, pour un système de haut-parleur efficace, le son doit être concentré dans une direction, un peu comme le faisceau lumineux d'une lampe de poche dans une pièce sombre. Le facteur de directivité mesure la quantité de son émis dans la direction souhaitée par rapport aux autres directions perdues.

"Nous voulons que le faisceau ait un facteur de directivité aussi élevé que possible, " a déclaré l'auteur Jingdong Chen. " Ou en d'autres termes, nous voulons que le faisceau soit suffisamment aigu pour que nous puissions diriger l'énergie uniquement vers certaines directions."

Pour chaque haut-parleur individuel, les scientifiques ont pu manipuler le moment et la force des ondes sonores sortantes. Ils ont combiné plusieurs haut-parleurs dans un réseau et utilisé à leur avantage les interférences constructives et destructives des ondes sonores.

Les ondes sonores s'annulent dans les directions indésirables, tout en transportant efficacement l'énergie sonore dans la direction souhaitée. Cela a stimulé le facteur de directivité dans la conception des systèmes de haut-parleurs.

L'équipe a trouvé plus de haut-parleurs qu'ils ont combinés dans le tableau, plus le facteur de directivité augmentait.

"C'est quelque chose que nous voulons avoir, mais bien sûr, nous devons payer un prix, " a déclaré Chen. "Nous devons augmenter la taille du réseau en utilisant plus de haut-parleurs."

Les ensembles de haut-parleurs doivent également fonctionner aussi bien à toutes les fréquences pour éviter la distorsion du son.

Dans leurs trois conceptions de système, les auteurs ont optimisé différents aspects des haut-parleurs. Le premier atteint très bien la direction souhaitée des ondes sonores mais avec une faible efficacité. La seconde maximise l'efficacité, mais le réseau ne fonctionne pas uniformément sur toutes les fréquences, entraînant une distorsion du son. La conception finale est efficace et cohérente mais peut avoir un facteur de directivité inférieur aux deux autres.

Lorsqu'il est utilisé dans les technologies et la recherche futures, ces conceptions permettront à l'utilisateur de choisir les facteurs les plus importants dans son système d'enceintes :taille, Efficacité, directivité, et l'absence de distorsion.