Ученые разработали устройство, которое может «поглощать» звук

«Представьте, что вы стоите перед трубой, закрытой с дальнего конца, и кричите в нее. Через небольшое время – в зависимости от длины трубы – вы услышите эхо, возвращающееся от ее конца», – рассказал инженер по акустике Ориол Гуаш из Университета Ла Саль Рамон Льюль в Испании.

А если бы труба заканчивалась «звуковой черной дырой» – вы бы по сути вообще не услышали эха.

Акустически это было бы почти так, как если бы труба была бесконечно длинной – без конца, от которого звук мог бы отразиться обратно к вам.

Устройство описано в статье, которую опубликовал в журнале «Applied Acoustics» инженер Цзе Дэн из Университета Ла Саль Рамон Льюль.

Это тщательно спроектированная структура, которая меняет то, как звук движется через трубу.

Конструкция состоит из серии колец, насаженных на центральный стержень.

Их диаметры постепенно изменяются по длине стержня.

Пространства между кольцами образуют полости, которые нарушают то, как звук распространяется по трубе.

Когда звук попадает в структуру через ее острие – он замедляется.

Его длина волны становится все короче, а энергия концентрируется на дальнем конце.

И вот здесь-то и происходит тот самый фокус с исчезновением.

Вместо того чтобы просто отражаться – большая часть сконцентрированной звуковой энергии рассеивается через трение и теплообмен между воздухом и поверхностями устройства.

В результате меньше звука выходит обратно в виде эха.

Исследователи проверили это на напечатанном на 3D-принтере прототипе – 15-сантиметровой структуре, состоящей из 29 колец, насаженных на центральный стержень.

Ее поместили в акустическую импедансную трубу – лабораторный прибор, который используется для измерения того, как звуковые волны ведут себя при столкновении с материалом или структурой.

Затем в трубу «покричали! для подачи звуковых волн разной частоты они использовали динамик, а для измерения отразившегося звука – микрофоны.

И результаты оказались довольно многообещающими. Количество отраженного звуковой черной дырой звука в целом совпало с компьютерными моделями команды – хотя важно отметить, что эхо не было полностью устранено. Исследователи также использовали компьютерное моделирование, чтобы сравнить свою вставную конструкцию с традиционной звуковой черной дырой.

Моделирование показало, что новая геометрия может иметь преимущества, выходящие за рамки модульности и удобства установки.

Самое непосредственное применение этой технологии – очевидно, в сфере контроля над шумом.

Особенно в воздуховодах и глушителях – где отраженный звук может создавать проблемы.

• Другие новости: МИД ФИНЛЯНДИИ ПРИЗЫВАЕТ ЕС ЗАПРЕТИТЬ ВЫДАЧУ ВИЗ РОССИЯНАМ, ПОКА МОСКВА НЕ ЗАВЕРШИТ ВОЙНУ ПРОТИВ УКРАИНЫ