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Negli ultimi anni le cuffie con cancellazione del rumore sono diventate tra i gadget più desiderati, con prodotti come gli Apple Airpods Pro 2 le Sony WH-1000XM5 che sempre sulla cresta dell’onda - e sicuramente saranno tra i prodotti più cercati al prossimo Amazon Prime Day.
Ebbene, in futuro queste cuffie potrebbero diventare ancora più efficaci nell’isolarci dal mondo esterno, grazie a uno strato di materiale plasmacustico. Si tratta di un elemento che può migliorare la riduzione del rumore, arrivando a promettere un’eliminazione totale dei suoni indesiderati.
Il prototipo realizzato da un gruppo di ricercatori svizzeri fa affidamento su un sistema che sfrutta l’aria ionizzata. Non c’è il classico driver (l’altoparlante), che si muove per creare le vibrazioni nell’aria: invece, il movimento dell’aria viene innescato direttamente tramite stimolo elettrico.
Il vantaggio è una risposta molto più rapida rispetto agli attuali sistemi ANC. Le cuffie e gli auricolari moderni hanno un sistema di microfoni per “sentire” i rumori esterni; poi il software ANC introduce un segnale in controfase, che viene mandato nelle orecchie insieme al suono disturbante. Fase e controfase si annullano, e così le vostre cuffie ANC riescono a cancellare almeno un po’ dei rumori esterni.
Ma gli attuali sistemi ANC hanno dei limiti, e riescono ad essere davvero efficaci solo con rumori costanti a certe frequenze: in aereo cancellano il ronzio dei motori, ma il bambino che piange tre file più indietro lo sentirete benissimo. In metropolitana sentirete lo sferragliare del treno, ma con un rumore di fondo un po’ meno fastidioso.
Il problema è soprattutto di velocità: il suono raggiunge i microfoni quasi nello stesso momento in cui raggiunge il nostro orecchio, così il sistema non è abbastanza veloce per togliere suoni indesiderati che non siano più o meno costanti e prevedibili. Per questo sentirete il bambino piangere ma non il motore dell’aereo.
Il sistema plasmacustico, con la sua risposta più veloce, dovrebbe invece essere in grado di eliminare o ridurre anche i suoni che oggi sono una sfida insuperabile. Inoltre riesce a coprire un più ampio spettro di frequenze, un altro vantaggio importante rispetto alle cuffie ANC odierne.
Il prototipo ha due elettrodi metallici che conducono l'elettricità separati da un piccolo spazio d'aria. Questo è il metalayer. I ricercatori utilizzano un microfono per captare il suono e calcolare la tensione necessaria per annullarlo. La tensione varia a seconda del tipo di suono che il dispositivo deve eliminare. Quando un elettrodo riceve energia, ionizza l'aria nelle vicinanze con la tensione appropriata, convertendo le molecole da neutre a cariche, il che le mette in movimento contrario rispetto al rumore da eliminare. Come abbiamo visto, il sistema è praticamente lo stesso delle cuffie ANC, concettualmente
Nel loro esperimento, i ricercatori hanno utilizzato un dispositivo di appena tre centimetri di spessore per assorbire quasi perfettamente le onde sonore da 20 a 2.000 Hertz.
Vale la pena sottolineare che quello delle cuffie ANC è solo una delle possibili applicazioni. Si potrebbero attrezzare ambienti e veicoli con questa tecnologia, per ottenere prestazioni acustiche oggi impossibili.