Новый метод «звукопоглощения» гасит 99,7 процентов всех звуков

Исследователи Гонконгского университета науки и технологии открыли новый метод, позволяющий отфильтровывать почти все звуковые шумы в определённой среде — независимо от уровня их громкости. По сути они создали почти совершенную систему звукопоглощения, куда звуковые волны могут проникать, но не выходят обратно.

Большинство систем звукопоглощения используют звукопоглощающие материалы, способные абсорбировать звуковые волны с определённой длиной волны. В различных ситуациях применяются различные материалы, поглощающие звуковые волны разной длины — в зависимости от звуков, которые необходимо поглотить. Для сложных звуковых условий несколько разных материалов объединяют в композитные структуры, которые могут поглощать звук определённого диапазона волн, но даже такие неоднородные материалы имеют свои ограничения. Поэтому на практике нереально сделать многослойную матрицу, способную поглощать все звуковые волны. Кроме того, это метод поглощения только гподавляет звук, так как некоторые акустические волны не поглощаются, а просто отражаются от материала.

Команда исследователей Гонконгского университета использовала другой подход  — вместо поглощения звука они использовали систему, которая нейтрализует все акустические волны в среде. Система использует пару резонаторов с согласованием сопротивления, которые работают в тандеме, чтобы заглушить все звуки в помещении.

Первый резонатор устраняет большинство входящих звуковых волн, но даже самый лучший резонатор не способен справиться с отдельными звуковыми волнами, которые по-прежнему распространяются в помещении. Второй резонатор собирает то, что не смог устранить первый. Он настроен на ту же частоту, как и первый резонатор, что позволяет ему использовать деструктивную интерференцию для гашения оставшихся после воздействия первого резонатора звуковых волн. Система достигает почти идеального результата — поглощения до 99,7 процентов всех звуковых волн.