Lorsque le son se propage dans une pièce complexe, saturée de réflexions et de réverbérations, il se disperse rapidement et devient rapidement incompréhensible. Pourtant, ce désordre acoustique cache des trajectoires qui pourraient, si elles étaient exploitées, permettre de transporter le son de manière précise d’un point à un autre, de la même façon que pourrait faire une pièce de forme ellipsoïdale. Les identifier directement reste cependant délicat, car cela supposerait de contrôler l’ensemble des chemins suivis par les ondes dans l’espace, ce qui serait irréaliste.
Dans ce travail, des chercheurs de l’Institut Langevin montrent qu’une métasurface acoustique active, composée d’éléments capables d’enregistrer puis de réémettre le son, permet d’accéder à cette physique complexe. En mesurant comment les ondes voyagent entre un émetteur et un récepteur, puis en appliquant le principe de retournement temporel, ils construisent un dispositif mural qui compense les multiples réflexions. Chaque élément participe en temps réel pour concentrer l’énergie sonore sur une zone précise en exploitant la forte réverbération.
Cette approche permet d’obtenir une focalisation nette et une transmission significativement renforcée entre deux points choisis. En ajustant les filtres appliqués par les éléments, les chercheurs démontrent également la possibilité d’établir plusieurs canaux sonores indépendants dans une même pièce, chacun dédié à un couple émetteur récepteur, sans interférences.
De tels systèmes constituent une méthode expérimentale efficace pour manipuler les ondes acoustiques en environnement complexe avec un matériel limité et des temps d’acquisition courts. Ils offrent une voie nouvelle pour concentrer l’énergie sonore, créer des communications sélectives et développer des applications avancées en acoustique immersive et en traitement du son dans les milieux réverbérants.
Figure : a) Utilisation d’un pièce de forme ellipsoïdale pour focaliser les ondes sonores d’un point à un autre. b) Système électronique équivalent permettant de focaliser les ondes sonores en utilisant un ensemble de microphones, haut-parleurs et microcontrôleur.
Référence :
Florent Dorlot, Constant Bourdeloux, Mathias Fink & Fabrice Lemoult
Reconfigurable and active time-reversal metasurface turns walls into sound routers
Communications Physics 8, 446 (2025)
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