Николай Канев » Ср апр 01, 2009 8:18 am
Добрый день, Лерпа,
спасибо за интересный вопрос.
Действительно подобный метод борьбы с шумом существует и называется «активное гашение звука». Некоторое время назад мне довелось плотно столкнуться с этой темой во время выполнения различных квалификационных работ и научной деятельности. Поэтому постараюсь ответить на вопрос поподробнее.
Общая идея активного гашения заключается в использовании дополнительных источников шума (обычно они называются вторичные излучатели), которые излучают звуковую волну, инвертированную по отношению к падающей. Вот простой пример. Вы находитесь в поле, вдалеке есть источник шума (поезд, дорога и т.п.). Между Вами и источникам шума располагают излучатель – обычный динамик – который излучает звуковую волну в противофазе. В итоге там, где Вы расположены, две волны – волна от источника шума и волна от динамика – складываются. Поскольку волны противофазны, то в сумме получается нуль, и вокруг Вас образуется так называемая зона тишины. В более сложных случаях, когда шум приходит с разных сторон, или когда Вы находитесь в помещении, где кроме прямой волны есть множество отраженных, требуется более сложная система активного гашения, состоящая их множества излучателей.
Активные методы гашения развиваются уже насколько десятков лет. Первый патент на такую систему (простейшая схема для гашения звука в трубе) зарегистрирован еще в 1936 году. Бурное развитие цифровой техники в конце ХХ века дало толчок к развитию и активных методов. Количество научных работ, монографий, патентов росло многообразно. Это привело к тому, что активные системы активного гашения потихоньку-полегоньку стали применяться и на практике.
Что касается нашей темы – звукоизоляции – то стоит обратить внимание на новую разработку концерна западных компаний, рабочее название которой SMASIN (сокращение от Smart Structure for Sound Insulation). Эта система подавляет звуковые волны, излучаемые с поверхности ограждающей конструкции, например, стены, т.е. увеличивает ее звукоизоляцию. Для этого на поверхности стены располагаются излучатели, рядом с каждым излучателем устанавливается микрофон. Таким образом, количество излучателей равно количеству микрофонов. Сигналы со всех микрофонов подаются на управляющий процессор, который формирует сигнал для каждого излучателя. В итого суммарное поле всех излучателей компенсирует волну, излученную с поверхности стены. Фактором, определяющим эффективность системы, является концентрация излучателей, т.е. их количество на единицу площади. Для того, чтобы подавить шум на некоторой частоте, расстояние между соседними излучателями не должно превышать длину волны, соответствующей данной частоте. Например, для подавления волны на частоте 340 Гц необходимо, чтобы расстояние между излучателями составляло не менее 1 м. Естественно SMASIN работает в широкой полосе частот, и наиболее целесообразно применение этой системы увеличения звукоизоляции на низких частотах.
Так что, Лерпа, технический прогресс все-таки жив. И скоро наряду с классическими решениями для звукоизоляции мы будем применять и такие авангардные, как активные методы гашения шума.
P.S. Забегая немного вперед, сообщу, что скоро эта система появится на российском рынке...