В крупных городах сложно существовать с открытыми окнами — и не только из-за пыли, но и из-за шума автомобилей, вечных строек и реноваций. Ученые из института исследований звука и вибраций университета Саутэмптона разработали оконную систему активного шумоподавления, которая позволит держать окна открытыми и не страдать от неприятных звуков.
Система использует массив микрофонов, который улавливает шумы, и массив динамиков, который воспроизводит звуки в противофазе, таким образом заглушая шум. Классическая технология шумоподавления, знакомая по наушникам, но теперь используемая в масштабе окна. Команда, ответственная за эту разработку, работает с шумоподавлением уже десятки лет — именно она, например, создала систему контроля шума с использованием аудиосистемы внутри салона автомобилей, которая уже используется в миллионах моделей Honda.
Ученые проверили свою разработку, построив комнату с окном со сдвижными створками. Открыв одну створку, ученые установили в проеме 24 динамика диаметром 4,5 см и микрофон, слушающий улицу. За стеклом в двух метрах они установили аудиосистему, которая воспроизводила звуки, записанные за окном сингапурской квартиры — взлет самолета, шум автомобилей и другие. Качество системы шумоподавления оценивали с помощью 18 микрофонов, установленных в разных частях самой комнаты.
В результате уровень звукового давления в комнате снизился на 10 дБ, и наиболее эффективно система справлялась со звуками в диапазоне от 300 Гц до 1 кГц (именно в этом диапазоне чаще всего и шумят различные транспортные средства). А вот для подавления более низких частот нужны динамики покрупнее, говорят ученые.
Команда отмечает, что это не волшебная палочка, способная выключить внешний мир — но вот снизить уровень шума и помочь избавиться от назойливого низкочастотного гула она вполне может, впуская в помещение свежий воздух. По мнению ученых, система еще требует доработки и на рынок может выйти в течение 5–10 лет.
Основным рынком для таких шумоподавляющих окон разработчики назвали страны с влажным жарким климатом, вроде Сингапура, где с ними можно будет сэкономить на кондиционерах.