Тишина в городе: физики Университета ИТМО разработали конструкцию, подавляющую шум в 10 раз

Человек, особенно проживающий в больших городах, постоянно находится под прессингом шума. Это гул машин, вой сирен, музыка, разговоры, рекламные объявления, постоянно работающие телевизоры, ролики из соцсетей – все это создает так называемое шумовое загрязнение. И учеными уже доказано, что постоянный шум негативно сказывается на здоровье, повышает уровень стресса.

Ученые Нового физтеха Университета ИТМО разработали конструкцию, которая способна подавлять уровень шума в 10 раз. Сейчас можно увидеть вдоль дорог специальные экраны или заборы, которые призваны снизить уровень шумового загрязнения. Но зачастую такие конструкции выглядят грязными и наводят тоску, так как напоминают «глухой» забор, ограничивающий пространство.

«Наша разработка снижает уровень шума — на 20 дБ (примерно в 10 раз) в диапазоне от двух до 16,5 кГц. Это более 70% слышимого диапазона частот», – рассказала первый автор исследования, аспирантка третьего курса Нового физтеха Мария Красикова.

Есть такое понятие как резонанс Гельмгольца – это явление резонанса воздуха в полости, например гудение пустой бутылки. Немецкий физик, врач, психолог и акустик Герман фон Гельмгольц придумал в 1850 году резонатор, чтобы проводить анализы акустических сигналов. Резонатор Гельмгольца представлял собой медный сосуд сферической формы с открытой горловиной.

Ученые Нового физтеха также использовали в своей конструкции связанные между собой пары резонаторов Гельмгольца. Они напечатали на 3D-принтере пластиковые вертикально стоящие трубы с боковым надрезом. Один ряд шумопоглощающей конструкции – это три пары связанных резонаторов Гельмгольца. Внешне конструкция чем-то напоминает «бублик» из вертикально стоящих трубочек.

Как подчеркнули в пресс-службе вуза, разработка ученых университета может принимать любую форму – беседки в парке или шумоподавляющего заграждения вдоль автомобильных или железных дорог. Такая конструкция пропускает воздух и свет. В дальнейшем физики хотят увеличить размеры резонаторов Гельмгольца и испытать прототип.

По словам Красиковой, идея разработки состоит в том, чтобы человек и окружающая среда были защищены от шума, но не «глухой» стеной, а приятным глазу ограждением, способным пропускать ветер и свет. Например, в тех же парках хорошо будут смотреться шумоподавляющие беседки на основе разработки, а не экраны, как стоят сейчас вдоль дорог. Стоит добавить, что исследование поддержано программой Минобрнауки «Приоритет–2030».