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

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.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.