Звукоизоляция - штука, несомненно, полезная. Если неподалеку от вашего дома проходит автомагистраль, по которой днем и ночью туда-сюда снуют машины, то жить в постоянном шуме невозможно. И современные стеклопакеты выручают в этой ситуации, поскольку гасят большинство звуков. Однако, оказывается, что жить в абсолютной тишине - невыносимая мука. Вот бы существовал способ такой интеллектуальной фильтрации звуков - когда гасятся все громкие звуки - шум автомобильных гудков, громыхание с соседней стройки - а шелест листвы деревьев, щебетание птиц проходили бы в комнату.
Возможно, такую задачу когда-нибудь решит система активного шумоподавления.
Идея инженеров-акустиков из Берлинского Технического университета состоит в том, чтобы вмонтировать между стеклами оконных рам компактные громкоговорители и гасить внутри рамы проникающие снаружи звуки такими же звуками, но излучаемыми в противофазе. Предполагается, что их конструкция найдет применение не только в жилых и административных зданиях, но также в самолетах и автомобилях.
Корейские ученые разработали компьютерную технологию активного подавления шума внутри салона автомобиля. Их вариант системы обеспечивает снижение уровня шумов порядка 6 децибел, что заметно лучше всех альтернативных подходов.
Фактически, звуковая волна представляет собой волну сжатия и разрежения воздуха. Если с помощью динамиков создать волны той же частоты и амплитуды, но противоположной фазы, то они подавят друг друга. Шум в автомобиле в основном исходит от шума покрышек по поверхности дороги, передающаяся через подвеску и кузов. Сложность в системах подавления заключается в необходимости расположить динамики так, чтобы звуковая волна от них интерферировала с окружающим шумом именно в местах нахождения людей, а компьютерная система успевала реагировать на изменение окружающего звука. Корейские специалисты разместили на подвеске четыре датчика вибраций, а на полу, позади передних сидений - два динамика. Бортовой компьютер анализирует сигнал с датчиков вибраций и формирует сигнал, подаваемый на динамики, чтобы максимально снизить шум в зоне вокруг головы водителя и сидящего на переднем сиденье пассажира.
Активное шумоподавление достигает хороших результатов, при наличии точечного источника звука, и при расположении системы на пути точечного приемника. Поэтому идеального результата достигает система, расположенная... в наушниках.
В наушники с системой NoiseGard встроены электретные микрофонные капсюли и схемы обратной связи. Звук, попадающий в микрофоны наушников, содержит как фоновый шум, так и акустический звук. Самые сильные шумовые помехи возникают на низких частотах, поэтому важные средние и высокие частоты – из которых по большей части состоит человеческая речь – отфильтровываются из сигнала. Затем электронные схемы обрабатывают оставшийся внешний шум, разворачивают его фазу на 180° и смешивают этот фазоинвертированный шум с оригинальным окружающим шумом. При этом, уровень нежелательного шума значительно снижается, но при этом компенсация не влияет на звуковые частоты человеческой речи, и четкость их воспроизведения повышается.
Пассивные противошумные наушники эффективно подавляют шум на средних и высоких частотах, но их действенность резко снижается в низком диапазоне. Тем не менее, в наушниках закрытого типа шумоподавление по технологии NoiseGard вместе с пассивными противошумами снижают уровень шума больше, чем на 25дБ в частотном диапазоне от 25 до 500Гц. Суммарное затухание в результате активного и пассивного шумоподавления составляет около 30дБ сверх всего звукового диапазона.
Ослабление шума на 10 дБ субъективно воспринимается как убавление звука вдвое. Последующие снижение уровня шума на 10дБ вновь приводит к подавлению нежелательных шумов на 50%.
По мере развития технологии, можно ожидать, что в наших квартирах будут слышны естественные звуки природы, и отсекаться техногенные шумы. В умном доме мы сможем настроить качество шумоподавления по собственному желанию. Технология идет на службу комфорту.
|
