Опытный образец оконного стекла с системой активного шумоподавления построили Тило Байн (Thilo Bein) и его коллеги из Института структурной надёжности и системной долговечности Фраунхофера (Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability ), расположенного в Дармштадте.
В новом стекле использован давно известный принцип активного шумоподавления, когда микрофон ловит внешний шум, а динамик создаёт такой же, но в противофазе, чтобы наложение волн привело к исчезновению (в идеале) звука.
Однако, если раньше (скажем, в некоторых автомобилях) для такого приёма шумоподавления использовались действительно микрофоны и динамики, в новом проекте обе эти роли взяло на себя само стекло.
Авторы работы разместили на его поверхности множество пьезокерамических элементов (размером с марку), соединённых системой проводов с компьютером и усилителем. Эти элементы служат датчиками, передающими параметры звуковых колебаний сразу от множества точек стекла. И те же элементы 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 учёные 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 на 50%.
Выход такого стекла на рынок, впрочем, может оказаться долгим. Одно из препятствий — стоимость. Неизвестно, что ещё выгоднее в сражении с шумом (в плане отношения затрат к эффекту) — такая активная система с компьютером и множеством проводов или просто тройной стеклопакет со стёклами достаточной толщины.
Кроме того, компьютеру легче сформировать «ответ» на однородные постоянные шумы (типа шума улицы), но очень трудно вовремя и точно отреагировать на неожиданный резкий звук. Даже шум садящихся в соседнем аэропорту самолётов будет для такой системы сложным для обработки и подавления. Так что систему немецких новаторов 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.
Читайте также о бесшумных ножках, антизвуковом копье и пузырящейяся тишине.
