EPFL, Федеральна політехнічна школа Лозанни (Швейцарія) надала компанії Sonexos ліцензію на комерційну реалізацію своєї технології шумопригнічення за допомогою плазмових динаміків, яка розроблялася кілька років.
Дослідники EPFL розробили надтонку систему активного шумопригнічення, ефективну на 100%, у якій замість динаміків використовуються плазменні випромінювачі, що іонізують повітря. Шар товщиною 17 мм може блокувати шум частотою 20 Гц так само добре, як 4-метрова стіна.
«Ми надзвичайно надхнені величезним потенціалом плазмової технології зниження шуму та покращення акустики всередині приміщень, включаючи салони автомобілів та літаків, офісні приміщення та будинки. Оскільки ми очолимо зусилля з розробки та комерціалізації, для нас є велика честь співпрацювати з винятковою командою інженерів EPFL», — генеральний директор Sonexos Марк Дональдсон.
Активне шумопригнічення (active noise cancellation, ANC) передбачає вимірювання звукових хвиль за допомогою мікрофона та створення такого ж тиску у зворотному напрямку, який нейтралізує звук. Шумопридушення добре працює в навушниках та автомобілях, де акустичне середовище контрольоване.
ANC може працювати й у межах кімнати, хоча для нейтралізації низькочастотних довгохвильових звуків може знадобитися ціла стінка динаміків. Але якби динаміки були надтонкими листами, а купою великих дифузорів? Команда EPFL Acoustic Group розробила систему шумопригнічення з іонних випромінювачів на основі плазми – тонких та легких, простих та дешевих у виготовленні.
Випромінювачі працюють як іонні двигуни: використовуючи електричне поле для іонізації навколишнього повітря та створення плазми з позитивно та негативно заряджених частинок. Ці іони прискорюються магнітним полем та відштовхуються від навколишнього повітря, створюючи протитиск. Змінюючи напругу можна миттєво змінити кількість повітря, що проштовхується. Такі випромінювачі не претендують на конкуренцію зі звичайними динаміками за якістю відтворення, але дуже чутливі до змін напруги, не маючи важкої мембрани.
Раніше такі іонні випромінювачі демонстрували ефективність у придушенні високих частот, але за кілька років технологія «навчилася» блокувати й низькі звуки. 20 Гц – низькочастотна межа людського слуху. Довжина хвилі на цій частоті становить 17 м. Щоб заглушити її за допомогою звичайних матеріалів завтовшки близько 4 м. Плазмоакустичний шар може повністю придушити таку хвилю за товщини усього в одну тисячну її довжини – 17 мм.
«100% інтенсивності вхідного звуку поглинається і нічого не відбивається назад. Найфантастичніший аспект цієї концепції полягає в тому, що, на відміну від звичайних звукопоглиначів, заснованих на пористих сипких матеріалах або структурах, що резонують, наша концепція якоюсь мірою невагома. Ми представили абсолютно новий механізм звукопоглинання, який можна зробити тонким і легким, як можливо, відкриваючи нові межі з погляду контролю шуму, де простір та вага мають значення», — Ерве Ліссек, старший науковий співробітник Acoustic Group EPFL.
Оригінальне дослідження є у відкритому доступі на Nature Communications.
