Стекло, съедающее шум
Опытный образец оконного стекла с системой активного шумоподавления изготовили Тило Байн и его коллеги из Института структурной надежности и системной долговечности Фраунхофера, расположенного в Дармштадте.
В новом стекле использован давно известный принцип активного шумоподавления, когда микрофон ловит внешний шум, а динамик создает такой же, но в противофазе, чтобы наложение волн привело к исчезновению звука. Однако если раньше, скажем, в конструкциях некоторых автомобилей для шумоподавления использовались действительно микрофоны и динамики, то в новом проекте обе эти роли взяло на себя само стекло.
Авторы работы разместили на его поверхности множество пьезокерамических элементов (размером с марку), соединенных системой проводов с компьютером и усилителем. Эти элементы служат датчиками, передающими параметры звуковых колебаний сразу от множества точек стекла, и работают в качестве активных приводов, заставляющих поверхность стекла вибрировать (в разных частях по-разному) — в соответствии с сигналом, выработанным компьютером.
В опытном образце, правда, ни пьезоэлементы, ни проводники не являются прозрачными. Но ученые говорят, что современная технология позволяет добиться и этого, и даже встроить пьезоэлементы в толщу стекла. Пока же это лишь прототип, показывающий возможности технологии. А они таковы: с новым окном внешний шум в 90—100 децибелов (таков звук работающей рядом бензиновой газонокосилки) сокращался внутри помещения вдвое.
Такое стекло на рынок, впрочем, может попасть не скоро. Одно из препятствий — стоимость. Неизвестно, что выгоднее в сражении с шумом (в плане отношения затрат к эффекту) — активная система с компьютером и множеством проводов или просто тройной стеклопакет со стеклами достаточной толщины.
Кроме того, компьютеру легче сформировать «ответ» на однородные постоянные шумы, чем вовремя и точно отреагировать на неожиданный резкий звук. Даже шум приземляющихся в соседнем аэропорту самолетов станет для такой системы сложным для обработки и подавления. Так что систему немецких новаторов пока нельзя назвать готовой к тиражированию. Тем не менее она представляет интерес для применения в роскошных гостиницах или иных общественных зданиях. После доработки и отладки, конечно.
