聲學必閱!利用反聲波消除噪聲!

2021-02-24 聲振之家

來源:聲訊網公眾號(ID:sosoac),作者:yang、wang。

別逗我,利用反聲波也能消除噪聲?

隨著經濟和社會的快速發展,我們的環境開始暴露出一系列問題,而且越發嚴重,亟待解決,同時生活水平的提高,使得人們對生活的質量更加重視。環境是我們直接接觸的客觀世界,與我們密不可分,聲環境是作為環境的一大方面,對我們的生活更是產生了極大的影響。

聲環境的好壞直接關係到我們生活質量的優劣,一個好的聲環境是我們安居樂業、幸福生活的保證。

噪聲汙染與水汙染、大氣汙染、廢物汙染被看成是世界範圍內四個主要環境問題,噪聲作為一種聲能量給人們帶來嚴重的危害。按照國際標準,在繁華市區室外的噪音,白天不能超過55分貝,夜間不能超過45分貝;一般居住區,白天不能超過45分貝,夜間不能超過35分貝。人若長時間接觸噪音,會產生不良反應並可能誘發各類疾病。除損害聽覺外,噪音還會影響身體的其他系統,帶來一些生理症狀,比如失眠、神經衰弱、植物神經功能紊亂、血壓不穩等。

噪聲對人類的健康危害很大,因此怎樣消除噪聲汙染也是科學界的一項重要研究。以前,人們對噪音只能被動承受,科學家們的各項研究也都是圍繞著如何緩解噪音的攻勢而展開。現在,科學家們逐漸打破了這種舊的思維方式,開始嘗試從另一個角度出發,主動出擊,消滅噪聲。

人之所以能夠聽到聲音,首先是因為聲源振動引起周圍介質分子震蕩,形成聲波的緣故。

聲波在空氣中以縱波的形式傳播,它具有波的特性,存在幹涉現象,並且遵守波的疊加原理。以上面的波形圖為例,1列波由相互間隔的波峰和波谷組成。當與2列波相遇時,如果是波峰和波峰疊加,波谷和波谷疊加,振幅就會增大;如果是波峰和波谷疊加,振幅就會相互抵消。運用到聲波上,這種因幹涉產生的振幅變化就直接反映在聲音的大小上。

也就是說,如果我們能造出與噪音的聲波具有相同波形的「反聲波」,然後讓它們以相互抵消的方式疊加,那麼就可以讓噪音消失了。

英國研究噪聲的專家塞爾溫·賴特就是第一個嘗試在現實生活中大範圍運用波的疊加原理來消滅噪聲的人,他希望將來每個人都能用他開發出來的「反聲波」發生器,輕鬆解決噪聲問題,享受寧靜的現代生活。

「以毒攻毒」看似開玩笑,其實是有一定道理的,大家有沒有被「辣耳朵」呢?


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