Недавно команда инженеров-механиков из Бостонского университета разработала новое устройство, которое способно блокировать до 94% входящих звуковых волн, при этом не препятствуя прохождению воздуха.
В настоящее время звукоизоляция стен концертных залов и студий звукозаписи выполняется с помощью толстых панелей с полостями, которые поглощают звук и не пропускают воздух. Новое устройство может делать то же самое, но при этом оно менее громоздкое и объемное.
Как известно, звуковые волны – это микро-колебания воздуха, и цель исследователей – погасить эти вибрации. Ими была разработана математическая модель, а по ней изготовлено 3D-печатное акустическое устройство в форме кольца. Такая форма была выбрана не случайно, внешняя поверхность кольца отражает звуковые волны извне, а спиралевидные канавки на внутренней поверхности погашают звуковые волны, которые проходят через полый центр.
Для проверки эффективности устройства ученые установили его в один конец длинной трубы из ПВХ, а к другому концу приставили динамик и включили его на полную громкость. Несмотря на то, что труба вибрировала от громкого звука, на выходе трубы с кольцом-«глушителем» звук был еле слышен. Измерив уровень шума на выходе, исследователи пришли к выводу, что устройство способно блокировать до 94% звуковых волн.
Где может быть использована новая разработка ученых? Спектр возможных приложений достаточно широк. Например, такие устройства можно разместить вокруг выпускных отверстий реактивных двигателей, под вентиляторами на беспилотных аппаратах, с целью уменьшения уровня шума. Они найдут применение в вентиляционных системах отопления и охлаждения зданий. Такие звукоизоляционные кольца можно еще использовать в качестве декоративной плитки или дополнительного внутреннего слоя для строительства звукопоглощающих, но воздухопроницаемых стен и других конструкций.
По словам исследователей, акустическое устройство не обязательно должно быть круглым, оно может быть выполнено в форме шестиугольника или куба, или в любой произвольной форме. Еще одно важное преимущество устройства – оно работает по пассивной технологии шумоподавления.