La guerra del sonido

La historia está repleta de inventores rivales que luchan entre sí para llevar al mercado creaciones innovadoras: Howe y Singer por la máquina de coser, Bell y Gray por teléfono, Edison y Swan por la bombilla. En muchos casos, el ganador se convirtió en un nombre familiar y capitán de la industria, mientras que el perdedor fue esencialmente olvidado.

Ahora, en la misma tradición, dos inventores reclaman cada uno una nueva tecnología de audio que, según los clientes corporativos, tendrá un gran mercado en los próximos cinco años. Conocido como sonido direccional, utiliza un emisor de ultrasonido para disparar un rayo láser de sonido audible tan enfocado que solo las personas dentro de un camino estrecho pueden escucharlo. Es fenomenal, dice Simon Beesley, gerente de marketing de audio de la división comercial europea de Sony. Hasta ahora, Sony ha vendido solo un puñado de sistemas de sonido direccional para instalaciones especializadas en tiendas y otros lugares, pero en última instancia, dice Beesley, sin lugar a dudas, este será un producto de más de mil millones de dólares.

Esta historia fue parte de nuestro número de mayo de 2004

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Pero, ¿quién reclamará ese premio de mil millones de dólares? Elwood Woody Norris, de Poway, CA American Technology Corporation (ATC), y F. Joseph Pompei, de Watertown, MA's Holosonic Research Labs, han aprovechado el mismo principio científico para crear sistemas de sonido direccional competidores, y cada uno insiste en su versión. transformará la acústica. Norris y Pompei imaginan a una familia de cuatro personas sentadas en un automóvil disfrutando de cuatro selecciones musicales diferentes o transmisiones de radio a la vez, sin auriculares. También ven vallas publicitarias o exhibiciones a nivel de la calle en ubicaciones minoristas que hablan solo con un consumidor que pasa a la vez, o una feria comercial abarrotada en la que la cacofonía de miles de demostraciones de productos es reemplazada por miles de haces de sonido enfocados confinados a los suyos. exhibiciones. En lugar de usar un megáfono, un oficial de policía podría controlar a las multitudes dirigiendo su voz solo a una persona que crea un disturbio. El objetivo final, dicen ambos inventores, es reemplazar una gran cantidad de los millones de altavoces vendidos cada año para sistemas de entretenimiento en el hogar y computadoras personales con dispositivos de sonido direccional.

Pueden compartir una visión, pero estos inventores en duelo difícilmente podrían ser más diferentes. Woody Norris es un inconformista de la costa oeste de 65 años sin título universitario que obtuvo la mayor parte de su educación formal durante un período como técnico de radar en la Fuerza Aérea de los EE. UU. Hace más de 40 años. El inventor autodidacta, poseedor de una patente que alguna vez fue valiosa pero que venció hace mucho tiempo sobre el ultrasonido de diagnóstico, ha hecho una fortuna personal que estima en decenas de millones de dólares al inventar dispositivos de audio, incluida una radio FM del tamaño de un audífono. , una línea de grabadoras de voz con memoria flash y sistemas de audio para automóviles, y varios modelos de auriculares para teléfonos móviles. Ha estado trabajando en lo que él llama sonido hipersónico durante gran parte de la última década y afirma haber invertido 40 millones de dólares en su desarrollo. Tiene un conocimiento intuitivo de la física y la electrónica, dice Curt Edgar, gerente senior de tecnología avanzada en DaimlerChrysler, quien se ha reunido con Norris para realizar demostraciones. También tiene una perseverancia increíble.

En marcado contraste, Joe Pompei es un empresario de la costa este de 30 años con impresionantes credenciales educativas pero poca trayectoria como inventor: su sistema Audio Spotlight es su primer gran invento. En la escuela secundaria y durante los descansos de la universidad, mientras trabajaba a tiempo parcial para Bose, el fabricante de altavoces de Framingham, MA, Pompei tomó nota de las limitaciones de los altavoces tradicionales. Pero, dice, los ejecutivos de Bose no estaban interesados ​​en escuchar sobre el futuro del sonido de un joven de 20 años. Después de recibir su título de ingeniero eléctrico en el Instituto Politécnico Rensselaer, obtuvo su maestría en psicoacústica en la Universidad Northwestern. Dice que fue allí, a mediados de la década de 1990, donde se le ocurrió la idea de utilizar el ultrasonido silencioso como una forma de producir sonido audible. Me consideraban un científico loco, recuerda Pompei.

Primero demostró el principio básico en el Laboratorio de Medios del MIT. Mientras completaba su doctorado en el MIT en 2002, Pompei lanzó Holosonic, iniciando la empresa con solo unos pocos miles de dólares de su propio dinero de estipendio de investigación. El sistema de Pompei realmente se comporta como un centro de atención, dice David Rabkin, vicepresidente de tecnología del Museo de Ciencias de Boston, que usa el sistema en una exhibición. Apunta el rayo a una persona y la ilumina con un sonido. Pero una vez que se sale del rayo, el sonido desaparece rápidamente.

Las tecnologías y las visiones de los inventores son sorprendentemente similares. Por lo tanto, es probable que las diferencias en sus personalidades, antecedentes y tácticas comerciales sean factores críticos para decidir quién es el primero en superar los obstáculos, incluidos los altos costos, la falta de estándares de producción en masa y los problemas de rendimiento, que se interponen entre ellos y los lucrativos mercados que ambos imaginan. Cuál de ellos prevalece, si alguno de ellos, hablará mucho sobre el valor relativo de la educación y la experiencia, la juventud y la sabiduría, y tal vez la suerte y el momento, para asegurar un lugar de inventor en la historia.

Escuchar cosas

Una cosa que Pompeya y Norris tienen en común es esto: cada uno aprendió rápidamente que al perseguir el sonido direccional se dirigía por un camino que otros habían recorrido antes. Norris dice que se le ocurrió por primera vez la idea de lo que se ha convertido en su sistema de sonido hipersónico a fines de la década de 1970. Recientemente había recaudado dinero vendiendo acciones en una de sus nuevas empresas y, lleno de efectivo, estaba buscando ansiosamente su próximo gran éxito. 'Era lo suficientemente ignorante y ingenuo como para pensar que fui la primera persona en pensar en esto', dice. Pero mientras investigaba patentes y publicaciones antiguas, los nombres salieron de la pared. La gente ha estado intentando esto durante cincuenta años. La propia investigación de Pompei reveló que las principales corporaciones japonesas habían investigado el concepto a principios de la década de 1980, pero abandonaron su búsqueda, sospechando que la técnica produciría un sonido distorsionado o requeriría demasiada potencia para ser de alguna utilidad.

Tanto Norris como Pompeya creen que han resuelto la mayoría de los problemas que obstaculizaron a sus predecesores. Cada uno de sus sistemas contiene un procesador de señales, un amplificador y un dispositivo en forma de placa que dispara rayos de ultrasonido. En su laboratorio suburbano de San Diego, Norris conecta su emisor de sonido hipersónico a un reproductor de CD portátil común para una demostración afuera en el estacionamiento. Cuando apunta con el dispositivo a un visitante que se encuentra a unos 20 metros de distancia, el visitante puede escuchar claramente sonidos que van desde una cascada hasta música jazz. Pero cuando Norris apunta el emisor hacia la izquierda o hacia la derecha o hacia el cielo, el visitante no escucha ningún sonido. Dentro de la sala de conferencias del laboratorio, Norris dirige el emisor hacia las paredes, haciendo rebotar los haces de sonido para que parezcan provenir de puntos en la pared, en lugar del dispositivo en sí.

Es fácil ver por qué el sonido direccional es genial, pero comprender cómo funciona es mucho más difícil. Los altavoces tradicionales generan ondas de sonido audibles que se extienden en todas direcciones como las ondas de un guijarro arrojado a un estanque. Los dispositivos de Norris y Pompei, en cambio, generan haces de ondas de ultrasonido estrechos, parecidos a un láser, que tienen una frecuencia superior a 20.000 hercios, el límite superior de lo que puede detectar el oído humano. Tanto las ondas de sonido audibles de los altavoces tradicionales como las ondas de ultrasonido de un sistema de sonido direccional se distorsionan cuando viajan por el aire; en un sistema de sonido tradicional, la distorsión degrada ligeramente el sonido que el oyente finalmente escucha. Pero en un sistema de sonido direccional, la distorsión es en realidad el mecanismo que genera el sonido audible, rompiendo las ondas de ultrasonido en ondas de sonido audibles de baja frecuencia a lo largo de un camino recto y estrecho.

Bombeando el volumen

Los caminos de los dos inventores, por otro lado, están convergiendo en un campo de batalla de mercado donde los clientes corporativos se ganarán y perderán. El choque ya es feroz. Pompei, por ejemplo, dice que el suyo es el único sistema de sonido direccional que se ha incorporado a un vehículo de un fabricante importante.

De hecho, hace tres años, cuando Audio Spotlight era parte de un proyecto en el MIT Media Lab, el patrocinador de la investigación DaimlerChrysler sí incorporó un prototipo en un concept car, con transductores ubicados sobre cada uno de los cuatro asientos de la cabina. Funcionalmente, funcionó, dice Edgar de Daimler. Pero había un problema principal: las vigas rebotaban en los asientos y otras superficies, desviando el sonido entre las zonas. Debido a ese inconveniente y al alto costo del sistema, el fabricante de automóviles no siguió adelante. En cambio, hace un año, Edgar se puso en contacto con Norris. ATC ha hecho más avances, en términos de costo, fabricación y rendimiento, dice Edgar. Son un par de generaciones más allá de donde estaba Holosonic. Aún así, el sistema de Norris aún no se ha incorporado a un vehículo y no hay planes inmediatos en Daimler para hacerlo.

Norris admite que está trabajando para mejorar el rendimiento de su sistema de sonido hipersónico. Un problema es la incapacidad actual de la tecnología para producir tonos graves bajos, una deficiencia que comparte el sistema de Pompei. Pero Norris dice que Sony ya está lanzando el producto en Europa. Beesley de Sony confirma que la compañía ha distribuido hasta la fecha cientos de sistemas de sonido Hypersonic, que integra con sus pantallas de video de plasma para aplicaciones especializadas. Él dice que los grandes almacenes, bancos y expositores de museos están utilizando la tecnología para transmitir sonido a los clientes y visitantes en áreas particulares. Tiene un gran potencial, dice Beesley. La principal limitación del sistema, agrega, es su precio. Está prácticamente construido a mano en este momento, dice, a un costo de alrededor de $ 1,000 por unidad. Estamos estudiando varios diseños industriales para que sea más barato y más fácil de producir. El objetivo es un precio de menos de $ 100 por instalación. Edgar de Daimler dice que un precio similar es esencial para hacer que la tecnología de sonido direccional sea competitiva con los altavoces estéreo tradicionales para automóviles.

A un precio de $ 1,000 a $ 2,000 por sistema, Audio Spotlight de Pompei sufre el mismo síndrome de alto costo y baja cantidad de producción. Los primeros clientes como Steelcase, que lo está probando para entornos de oficina, y Cisco, que lo ha instalado en vestíbulos corporativos, solo han comprado unas pocas unidades cada uno.

Mientras ATC y Holosonic compiten por transformar sus sistemas de curiosidades de alto nivel en productos básicos para el hogar, Norris dice que confía en sus patentes para proteger su propiedad intelectual en el mercado. En ese frente, parece tener ventaja sobre Pompeya. Norris tiene alrededor de 20 patentes emitidas que cubren varios aspectos de la tecnología de sonido direccional, y dice que hay otras 20 pendientes pendientes. Pompei dice que tiene alrededor de una docena de patentes pendientes, incluidas dos claves, pero solo una que se ha emitido hasta ahora.

Dada la similitud en las tecnologías y visiones de Pompeya y Norris, es probable que la pelea a gritos aumente. En lo único en lo que los dos inventores pueden estar de acuerdo es en que el sonido direccional tiene oportunidades reales a largo plazo, especialmente cuando se trata de desplazar el altavoz omnipresente, inventado hace más de 80 años. Incluso los mejores altavoces, están de acuerdo, están sujetos a distorsión, y su sonido omnidireccional es molesto para las personas cercanas que no desean escuchar. Lo que queda por ver es cuál, si alguno de estos dos inventores, se convertirá en el Alexander Graham Bell del sonido direccional, y cuál se convertirá en Elisha Grey.

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