Một tương lai không cần thiết bị tai nghe

Một ngày nào đó, bạn có thể nghe podcast hoặc bài hát yêu thích mà không làm phiền những người xung quanh… ngay cả khi không đeo tai nghe. Trong một tiến bộ mới trong kỹ thuật âm thanh, một nhóm nhà nghiên cứu do Yun Jing, giáo sư âm học tại Cao đẳng Kỹ thuật Penn State, dẫn đầu đã thu hẹp chính xác nơi âm thanh được cảm nhận bằng cách tạo ra các vùng âm thanh cục bộ, được gọi là vùng kín có thể nghe được.

Khu vực âm thanh cho phép nghe riêng tư mà không cần tai nghe

Trong một không gian kín, người nghe có thể nghe thấy âm thanh trong khi những người đứng gần đó thì không, ngay cả khi họ ở trong không gian kín, như trong xe cộ, hoặc đứng ngay trước nguồn âm thanh. Trong một nghiên cứu được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS), nhóm nhà nghiên cứu giải thích cách phát ra hai chùm siêu âm phi tuyến tính tạo ra các vùng âm thanh, nơi âm thanh chỉ có thể được cảm nhận tại điểm giao nhau chính xác của hai chùm siêu âm.

Tác giả Jing giải thích: “Chúng tôi sử dụng hai đầu dò siêu âm kết hợp với một siêu bề mặt âm thanh, phát ra loạt chùm tia tự uốn cong giao nhau tại một điểm nhất định. Người đứng tại điểm đó nghe thấy âm thanh trong khi bất kỳ ai đứng gần đó sẽ không nghe thấy. Điều này tạo ra một rào cản riêng tư giữa mọi người để nghe riêng tư”.

Nhóm nhà nghiên cứu giải thích bằng cách định vị siêu bề mặt - thấu kính âm thanh kết hợp các vi cấu trúc có kích thước milimet hoặc dưới milimet giúp bẻ cong hướng âm thanh - trước hai đầu dò, sóng siêu âm di chuyển ở hai tần số hơi khác nhau dọc theo quỹ đạo hình lưỡi liềm cho đến khi chúng giao nhau. Siêu bề mặt được in 3D bởi đồng tác giả Xiaoxing Xia, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore.

Không có chùm tia nào nghe được riêng lẻ - mà là sự giao nhau của những chùm tia với nhau tạo ra tương tác phi tuyến tính cục bộ tạo ra âm thanh nghe được - nhóm nhà nghiên cứu giải thích. Các chùm tia có thể bỏ qua các chướng ngại vật, chẳng hạn như đầu người, để đến một điểm giao nhau được chỉ định.

Một tương lai không cần thiết bị tai nghe -0
Bằng cách đặt các siêu bề mặt trước hai đầu dò siêu âm, sóng siêu âm kép di chuyển ở 2 tần số hơi khác nhau dọc theo quỹ đạo hình lưỡi liềm cho đến khi chúng giao nhau, tạo thành một vùng kín có thể nghe thấy âm thanh.

Tác giả đầu tiên Jia-Xin “Jay” Zhong, một học giả sau tiến sĩ về âm học tại Penn State, giải thích: “Để thử nghiệm hệ thống, chúng tôi sử dụng một hình nộm mô phỏng đầu và thân có gắn micro bên trong tai mô phỏng những gì con người nghe thấy tại những điểm dọc theo đường đi của chùm tia siêu âm, cũng như một micro thứ ba quét khu vực giao nhau. Chúng tôi xác nhận rằng âm thanh không thể nghe thấy ngoại trừ tại điểm giao nhau, nơi tạo ra thứ mà chúng tôi gọi là vùng bao quanh”.

Nhóm nhà nghiên cứu thử nghiệm hệ thống trong một phòng sinh hoạt chung với độ vang bình thường, nghĩa là hệ thống hoạt động được trong nhiều môi trường khác nhau - chẳng hạn như lớp học, xe cộ hoặc thậm chí ngoài trời. Zhong bình luận: “Về cơ bản, chúng tôi tạo ra một tai nghe ảo. Một người nào đó trong một vùng kín nghe thấy thứ gì đó chỉ dành cho họ - cho phép tạo ra âm thanh và vùng yên tĩnh”.

Hiện tại, nhóm nhà nghiên cứu truyền âm thanh từ xa cách mục tiêu dự định khoảng một mét và âm lượng âm thanh là khoảng 60 decibel, tương đương với âm lượng khi nói. Tuy nhiên, nhóm nhà nghiên cứu cho biết khoảng cách và âm lượng có thể tăng lên nếu họ tăng cường độ siêu âm. Ngoài Jing, Xia và Zhong, các đồng tác giả còn có Jun Ji và Hyeonu Heo, cựu sinh viên chương trình sau đại học về âm học của Penn State.

Một tương lai không cần thiết bị tai nghe -0
Jia-Xin “Jay” Zhong sử dụng hình nộm gắn micro ở tai để đo sự có mặt hoặc vắng mặt của âm thanh dọc theo quỹ đạo siêu âm.

Đưa âm nhạc trực tiếp vào đầu bạn mà không cần tai nghe

Hãy tưởng tượng một thế giới mà bạn di chuyển trong bong bóng âm thanh cá nhân của riêng mình. Bạn nghe những giai điệu yêu thích, chơi trò chơi máy tính ồn ào, xem phim hoặc nhận chỉ đường trên ô tô của mình - tất cả mà không làm phiền những người xung quanh. Đó là khả năng được trình bày bởi “sound beaming” (truyền âm thanh theo một hướng nhất định) - một công nghệ âm thanh tương lai mới từ Noveto Systems, một công ty Israel.

Ngoài việc nghe âm thanh qua loa và tai nghe cũng như công nghệ truyền âm qua xương (Bone-conduction) như chúng ta đã biết. Noveto đã phát minh ra một hình thức mới, đã được cấp bằng sáng chế và họ gọi đó là SoundBeaming. “Đây là một loại hình nghe hoàn toàn mới và sẽ thay đổi cách mọi người trải nghiệm âm thanh” là  những gì mà họ nói.

Được biết với SoundBeaming bạn có thể nghe âm thanh một cách riêng tư hơn bởi công nghệ này sử dụng sóng siêu âm để phóng chùm “Tia âm thanh” đến tai. Chùm sóng này được tạo ra bằng thuật toán DSP (Xử lý tín hiệu kỹ thuật số) độc quyền do Noveto phát triển, chúng được đẩy vào không khí bằng một đầu dò cũng được thiết kế riêng. Bên trong thiết bị này còn tích hợp cảm biến 3D hỗ trợ định vị và theo dõi vị trí tai của bạn trong thời gian thực để truyền âm thanh đến tai một cách chính xác bất kể bạn có đang di chuyển hay không.

Để dễ hình dung hơn thì chùm tia âm thanh này trước khi đến tai bạn sẽ ở trạng thái siêu âm (ngoài ngưỡng nghe của con người) và khi đến tai sẽ được hội tụ thành mạng “bong bóng âm thanh” ở sóng âm bình thường mà bạn có thể nghe được. Và cũng theo hãng bạn có thể nghe mạng bong bóng âm thanh này một cách riêng tư và không ảnh hưởng đến người khác. Cảm giác nghe giống như trong phim khoa học viễn tưởng. Âm thanh 3-D rất gần đến nỗi bạn có cảm giác như nó ở bên trong tai mình trong khi cũng ở phía trước, phía trên và phía sau tai.

Một tương lai không cần thiết bị tai nghe -0
Ayana Wallwater.

Noveto hy vọng thiết bị này sẽ có nhiều ứng dụng thực tế, từ việc cho phép nhân viên văn phòng nghe nhạc hoặc gọi hội nghị mà không làm phiền đồng nghiệp đến việc cho phép ai đó chơi trò chơi, xem phim hoặc nghe nhạc mà không làm phiền người khác. Không cần tai nghe có nghĩa là bạn vẫn có thể nghe rõ những âm thanh khác trong phòng. Công nghệ này sử dụng mô-đun cảm biến 3 chiều và định vị cũng như theo dõi vị trí tai, gửi âm thanh qua sóng siêu âm để tạo ra các túi âm thanh bên tai người dùng. Âm thanh được nghe ở chế độ âm thanh nổi hoặc chế độ không gian 3 chiều tạo ra âm thanh 360 độ xung quanh người nghe. Bản demo bao gồm các đoạn video về thiên nhiên với những chú thiên nga trên hồ, tiếng ong vo ve và tiếng suối chảy róc rách, khiến người nghe cảm thấy như được đưa hoàn toàn vào khung cảnh đó.

Nhưng ngay cả CEO Christophe Ramstein cũng thấy khó để diễn đạt khái niệm này thành lời: “Bộ não không hiểu được những gì nó không biết”. Trong buổi trình diễn Noveto được thực hiện qua Zoom từ Tel Aviv, Giám đốc sản phẩm Ayana Wallwater không thể nghe thấy tiếng súng trong bản demo trò chơi. Đó chính là vấn đề. Nhưng cô ấy cũng thích thú khi chứng kiến phản ứng của những người dùng thử phần mềm lần đầu tiên.

Một tương lai không cần thiết bị tai nghe -0
Hình ảnh sản phẩm do Noveto Systems phát hành cho thấy SoundBeamer phát nhạc và âm thanh trực tiếp vào đầu mà không cần tai nghe.

Wallwater chia sẻ: “Hầu hết mọi người chỉ nói, “Ồ, tôi thực sự không tin điều đó”. Bạn không tin điều đó vì nó nghe như tiếng loa phát thanh, nhưng không ai khác có thể nghe thấy… nó đang hỗ trợ bạn và bạn đang ở giữa mọi thứ. Nó đang diễn ra xung quanh bạn. Bằng cách thay đổi cài đặt, âm thanh có thể theo người nghe khi họ di chuyển đầu. Bạn cũng có thể di chuyển ra khỏi đường đi của chùm tia và không nghe thấy gì cả, tạo ra trải nghiệm siêu thực. Bạn không cần phải cho thiết bị biết bạn đang ở đâu. Thiết bị không truyền dữ liệu đến một địa điểm chính xác nào đó. Nó theo bạn đến bất cứ nơi đâu. Vì vậy, nó dành riêng cho bạn - theo bạn, phát những gì bạn muốn trong đầu bạn. Đây là những gì chúng tôi mơ ước. Một thế giới mà chúng tôi có được âm thanh bạn muốn. Bạn không cần phải làm phiền người khác và người khác không bị làm phiền bởi âm thanh của bạn. Nhưng bạn vẫn có thể tương tác với họ”.

Sau lần nghe đầu tiên, Ramstein tự hỏi nó khác với các thiết bị âm thanh khác như thế nào. “Tôi đã nghĩ, ‘Ừ, nhưng tai nghe có giống vậy không?’ Không, vì tôi có sự tự do và giống như tôi có sự tự do để làm những gì tôi muốn làm. Và tôi có những âm thanh này phát trong đầu như thể có điều gì đó đang xảy ra ở đây, điều này khó giải thích vì chúng ta không có tài liệu tham khảo nào về điều đó”. Mặc dù khái niệm truyền âm thanh không phải là mới, nhưng Noveto là công ty đầu tiên ra mắt công nghệ này và thiết bị để bàn SoundBeamer 1.0 của họ sẽ là sản phẩm tiêu dùng mang thương hiệu đầu tiên. Ramstein cho biết phiên bản “nhỏ hơn, quyến rũ hơn” của mẫu sản phẩm này đã sẵn sàng ra mắt người tiêu dùng.

Ramstein thích thú: “Bạn biết đấy, tôi đang cố nghĩ xem chúng ta so sánh phát âm thanh với bất kỳ phát minh nào khác trong lịch sử. Và tôi nghĩ phát âm thanh duy nhất xuất hiện trong đầu tôi là… lần đầu tiên tôi thử iPod, tôi đã nghĩ, “Ôi trời. Đó là cái gì vậy?”. Tôi nghĩ phát âm thanh là thứ gây gián đoạn như vậy. Có điều gì đó cần nói về việc nó chưa từng tồn tại trước đây. Có sự tự do khi sử dụng nó. Và nó thực sự tuyệt vời”.

Diên San (Tổng hợp)

Các tin khác

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.

Khi AI bước vào chiến trường

Khi AI bước vào chiến trường

Quân đội Mỹ đang phát triển các mô hình AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thực tế, với mục tiêu triển khai một chatbot AI (trí tuệ nhân tạo) dành riêng cho binh sĩ, cho thấy tham vọng đẩy nhanh ứng dụng AI trong quân sự.

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Ngày 23/3/2025, công ty xét nghiệm gen 23andMe nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 tại Tòa Phá sản Mỹ khu vực Đông Missouri. Trong vòng 24 giờ, lượng truy cập vào trang web của công ty tăng 526%. Không phải vì khách hàng muốn đọc thông báo phá sản, mà vì hàng triệu người đổ xô vào trang hỗ trợ với một mục đích duy nhất: xóa dữ liệu ADN của mình trước khi chúng bị chuyển giao trong một thương vụ phá sản. Nhưng câu hỏi mà không ai trong số họ có thể trả lời được là: liệu xóa có còn kịp không?

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Suốt 41 năm, giới khoa học và công chúng đã đặt niềm tin vào một “sự thật” mang tên “Người Piltdown”. Vụ lừa đảo kinh điển này không chỉ phơi bày sự xảo quyệt của một cá nhân, mà còn là lời cảnh báo sâu sắc về những điểm mù của tri thức khi bị dẫn dắt bởi thiên kiến xác nhận và lòng tự tôn dân tộc thái quá.

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Lực lượng Nga tại các khu vực tạm chiếm thuộc vùng Donetsk tuyên bố rằng, lực lượng Ukraine đã sử dụng máy bay không người lái (UAV) trang bị bom graphite (than chì) trong các cuộc tấn công ban đêm. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi về loại vũ khí này, lý do tại sao chúng có thể hiệu quả, và loại máy bay không người lái nào của Ukraine có khả năng mang loại vũ khí này?

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Vũ khí “Made in Japan” mở đường tiến ra thị trường toàn cầu

Sau nhiều thập kỷ tự ràng buộc bởi các chính sách hạn chế nghiêm ngặt, Nhật Bản đã chính thức dỡ bỏ rào cản xuất khẩu vũ khí sát thương. Bước ngoặt này mở ra vận hội mới cho ngành công nghiệp quốc phòng Nhật Bản và đưa các sản phẩm "Made in Japan" vào thị trường vũ khí toàn cầu - một thị trường mà Tokyo chưa từng thực sự đặt chân vào kể từ sau Thế chiến II.

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.