Metode isolasi suara telah dikembangkan yang meredam hingga 94% kebisingan - kami memberi tahu cara kerjanya

Insinyur Amerika telah mengusulkan metode isolasi kebisingan. Ini berbeda dari panel penyerap suara yang biasa. Ini adalah cincin plastik cetak 3D.


Foto oleh John Baer / CC BY-SA

Cara baru untuk "menyerap" suara

Panel penyerap suara klasik menghalangi jalur gelombang akustik dan meredam energi suara, beberapa di antaranya diubah menjadi panas. Karena desain dan bahan yang digunakan, panel semacam itu praktis tidak memungkinkan udara untuk melewatinya.

Para spesialis di Universitas Boston telah mengusulkan cincin plastik “bernafas” yang menghalangi hingga 94% kebisingan. Dia disebut " metamaterial akustik."

Prinsip operasi metamaterial didasarkan pada resonansi Fano . Ketika dua gelombang mengganggu, energinya didistribusikan secara asimetris. Akibatnya, pada satu titik di ruang angkasa, tekanan suara naik ke nilai maksimum, dan di titik lain itu berkurang hampir nol.

Para peneliti dari Boston University berhasil mencapai distribusi gelombang akustik ini menggunakan bentuk metamaterial khusus - di dalam cincin terdapat saluran spiral yang dilewati suara. Gelombang akustik di saluran ini tercermin dari dinding, masuk ke resonansi Fano, dan terdiam.

Para penulis teknologi mengembangkan prototipe perangkat, yang dicetak pada printer 3D dan dipasang pada pipa polivinil klorida, di ujung yang lain seorang pembicara ditempatkan. Dan meskipun ujung pipa dengan cincin tetap terbuka lebih dari setengah, suara yang melewatinya menjadi terasa lebih tenang - dalam aksi yang dapat Anda lihat dalam video ini:

Keuntungan dan kerugian

Salah satu kelebihan dari teknologi ini adalah berbagai kemungkinan bentuk "peredam". Menurut penulis penelitian, mereka dapat mensimulasikan nozel penyerap kebisingan dengan penampang persegi dan heksagonal - jenis bahan ini diusulkan untuk digunakan sebagai blok bangunan untuk partisi kedap suara.

Keuntungan kedua adalah biaya rendah. Perangkat ini dapat terbuat dari plastik apa pun, dan tidak memerlukan bahan mahal khusus. Sebagai contoh, penulis teknologi menggunakan standar dan epoksi plastik ABS untuk membuat prototipe untuk printer 3D.

Tetapi penemuan ini memiliki kelemahan yang jelas - kebutuhan untuk perhitungan individu. Setiap perangkat dirancang untuk frekuensi dan ukuran tertentu, sehingga cincin universal yang diproduksi secara massal tidak akan berfungsi.

Analog penemuan ini

Arah metamaterial akustik telah berkembang selama beberapa tahun. Dan tidak hanya peneliti dari Boston yang bekerja di bidang ini. Sebagai analog, kita dapat mengutip perangkat insinyur dari Perancis - pada tahun 2016 mereka menciptakan panel setebal 1 cm yang menghalangi frekuensi rendah. Biasanya, panel setebal 10 cm diperlukan untuk menekan frekuensi rendah.

Penemuan Perancis terdiri dari serangkaian ruang resonator Helmholtz kecil yang menghilangkan suara yang ditransmisikan. Menurut penulis solusi, dapat digunakan untuk isolasi kebisingan di gedung dan kendaraan - panel membutuhkan sedikit ruang dan berat sedikit, tetapi menghalangi hampir 100% suara.

Metamaterial akustik lain yang dikembangkan di University of Southern California. Ini adalah struktur kisi yang terbuat dari plastik dengan partikel besi, dibuat menggunakan printer 3D. Di bawah pengaruh medan magnet, partikel-partikel ini bergerak, yang mengubah struktur material dan karakteristik akustiknya.


Foto Shunichi kouroki / CC BY

Kesimpulan

Dipercayai bahwa perkembangan di bidang metamaterial akustik akan memperluas kemungkinan isolasi suara. Para peneliti mengharapkan inovasi dalam pengurangan kebisingan untuk membantu membuat ekosistem perkotaan lebih nyaman: metamaterial dapat digunakan untuk membangun layar kebisingan di sepanjang jalan raya utama.

---

Bacaan tambahan - kami telah menyiapkan ringkasan mini dengan bahan-bahan dari " Hi-Fi World " kami, yang ditujukan untuk membungkam dan memerangi polusi suara:

• Apa gunanya (dan bahaya) dari "kebisingan" di sekitar kita . Kita berbicara tentang bahaya yang ditimbulkan oleh kebisingan kota dan jalan terhadap kesehatan kita dan apa yang dapat dilakukan untuk itu. Kami juga berbicara tentang "sisi lain dari koin" - sifat menguntungkan dari terapi suara dan musik.

• Ada banyak kebisingan, akan ada sedikit kebisingan: kebersihan di kota-kota . Kami membahas lanskap suara kota-kota modern. Kami memberikan saran tentang isolasi suara perumahan dan kantor dan rekomendasi tentang pemilihan gadget anti-bising.

• Tidur yang lebih baik dan pekerjaan yang lebih baik - bagaimana musik membantu melawan kebisingan . Kita berbicara tentang bagaimana musik melindungi terhadap kebisingan asing selama tidur dan selama bekerja. Dan kami juga mengumpulkan rekomendasi tentang cara mendengarkan musik selama jam kerja tanpa mengganggu produktivitas dan pendengaran. Artikel ini akan bermanfaat bagi mereka yang bekerja di ruang terbuka atau rekan kerja.

• “Mulai minggu yang tepat”: gadget mana yang akan membantu mengurangi kebisingan sekitar dan “menangkap” konsentrasi . Analisis terperinci dari berbagai jenis perangkat untuk pengurangan kebisingan - dari headphone dan penyumbat telinga "klasik" hingga helm besar, mirip dengan gadget dari film fiksi ilmiah.

• Headphone peredam bising aktif: jangan dengar siapa pun, jangan dengar apa pun . Kita berbicara tentang fitur nozel dan bantalan telinga untuk headphone dengan insulasi suara yang ditingkatkan, serta seluk-beluk pemilihan gadget dengan pengurangan kebisingan aktif.

• "Jangan membuatku keras": mengapa kafe dan restoran menjadi sangat berisik, dan apa yang harus dilakukan tentang itu . Di tempat-tempat umum, tingkat kebisingan rata-rata sepertiga lebih tinggi daripada aman untuk pendengaran. Kami berbicara tentang sumber-sumber kebisingan di restoran dan kafe dan bagaimana pemilik dan pengunjung ke perusahaan dapat menangani suara-suara yang terlalu keras di dalam ruangan.

• Cara membuat langit-langit kedap suara dengan tangan Anda sendiri . Ini adalah artikel panduan, dan menjelaskan semua tahapan: dari pengembangan proyek hingga perbaikan kosmetik. Juga di sini adalah daftar bahan yang diperlukan dan perhitungan biayanya.

---