Немецкие инженеры создали съедающее шум стекло
Прототип окна с активным шумопоглощающим стеклом (фото Thilo Bein).
Опытный образец оконного стекла с системой активного
шумоподавления построили Тило Байн (Thilo Bein) и его коллеги из
Института структурной надёжности и системной долговечности Фраунхофера
(Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability
), расположенного в Дармштадте.
В новом стекле использован давно известный принцип
активного шумоподавления, когда микрофон ловит внешний шум, а динамик
создаёт такой же, но в противофазе, чтобы наложение волн привело к
исчезновению (в идеале) звука.
Однако, если раньше (скажем, в некоторых автомобилях)
для такого приёма шумоподавления использовались действительно микрофоны
и динамики, в новом проекте обе эти роли взяло на себя само стекло.
Авторы работы разместили на его поверхности множество
пьезокерамических элементов (размером с марку), соединённых системой
проводов с компьютером и усилителем. Эти элементы служат датчиками,
передающими параметры звуковых колебаний сразу от множества точек
стекла. И те же элементы работают в качестве активных приводов,
заставляющих поверхность стекла вибрировать (в разных частях
по-разному) — в соответствии с сигналом, выработанным компьютером.
В опытном образце, правда, ни пьезоэлементы, ни
проводники не являются прозрачными. Но учёные говорят, что современная
технология позволяет добиться и этого, и даже встроить пьезоэлементы в
толщу стекла. Пока же это лишь прототип, показывающий возможности
технологии.
А они таковы: с новым окном внешний шум в 90-100
децибелов (таков звук работающей рядом бензиновой газонокосилки)
сокращался внутри помещения на 50%.
Выход такого стекла на рынок, впрочем, может оказаться
долгим. Одно из препятствий — стоимость. Неизвестно, что ещё выгоднее в
сражении с шумом (в плане отношения затрат к эффекту) — такая активная
система с компьютером и множеством проводов или просто тройной
стеклопакет со стёклами достаточной толщины.
Кроме того, компьютеру легче сформировать "ответ" на
однородные постоянные шумы (типа шума улицы), но очень трудно вовремя и
точно отреагировать на неожиданный резкий звук. Даже шум садящихся в
соседнем аэропорту самолётов будет для такой системы сложным для
обработки и подавления. Так что систему немецких новаторов нельзя
назвать готовой к тиражированию.
Тем не менее, она представляет интерес для применения в
роскошных гостиницах или иных общественных зданиях. После доработки и
отладки, конечно.
Материал предоставлен интернет-журналом MEMBRANA (www.membrana.ru)
|