Системите за активно шумоподтискане не са нещо ново и масово се използват дори в потребителските устройства, например в слушалките. Но ако трябва да се подтиснат нежеланите шумове на открито пространство? Изследователи от Швейцария са създали система за шумоподтискане без използване на говорители – шумовете могат да бъдат поглъщани от стена от въздух.
“Искахме максимално да намалим влиянието на дифузора, тъй като той е тежък. А какво може да е по-леко от въздуха? Самият въздух, – казват изследователите от EPFL. – Отначало ние йонизираме тънък слой въздух между електродите, който наричаме плазмено-акустичен метаслой. Сега тези електрически заредени частици въздух могат мигновено да реагират на команди от външно електрическо поле и ефективно да взаимодействат със звуковите колебания във въздуха около устройството, като ги гасят”.
По-просто казано, микрофонът на въздушния шумоподавител улавя звук, след което в система от паралелни проводници – в метаслоя – се създава електрическо поле с такава сила и посока, че то ускорява йоните в посока източника на звука. На свой ред йонизираните атоми на въздушната среда тласкат атомите на обикновения въздух по посока на своето движение и по този начин генерират звукови вълни в противофаза на шума.
За подтискане на шума с въздух не са нужни дифузори – достатъчно е въздушен (гасящ) слой с дебелина хилядна част от дължината на вълната. Например, за подтискане на звук с честота 20 Херца с дължина на звуковата вълна 17 метра, достатъчен е йонизиран слой въздух с дебелина само 17 мм.
“Най-фантастичният аспект от тази концепция се заключава в това, че за разлика от обикновените звукоизолатори, използващи прости насипни материали или резонансни структури, нашата концепция е сякаш безплътна. Ние представяме съвсем нов механизъм за звукопоглъщане, който може да се направи много тънък и лек. Това открива нови хоризонти в борбата с шума, където пространството и теглото имат значение, особено при ниски честоти”, – казват учените, а тяхната работа е публикувана в списание Nature Communications.
Изследователите планират максимално бързо да пуснат на пазара своите въздушни шумоподтискащи системи за открити пространства. За целта EPFL започва работа с швейцарската компания Sonexos SA, която е специализирана в аудиотехнологиите. Заедно те ще предложат нови и ефективни решения за намаляване на шума в широк спектър приложения, включително в автомобилната, потребителската и промишлената области.