Chế tạo thành công “vũ khí” chống ồn hiệu quả

Bạn cảm thấy khó chịu bởi tiếng ồn từ các công trình xây dựng, những chiếc tàu siêu tốc hay tiếng còi xe ôtô tràn qua cửa sổ đang để ngỏ của căn hộ nhỏ bé nơi đô thị đông đúc?

Các nhà khoa học tin rằng họ đã tìm ra cách để người dân thành phố có được không khí trong lành, đồng thời giảm bớt tiếng ồn đô thị.

Họ mô tả rằng việc làm này giống như việc chúng ta chụp lên căn hộ của mình những chiếc tai nghe chống ồn cỡ lớn vậy.

Hệ thống chống ồn này sử dụng một micro và 24 loa phát nhỏ, ứng dụng công nghệ tương tự như trên tai nghe cách âm.

Theo New York Times, các nhà nghiên cứu tại Đại học công nghệ Nanyang Singapore, đã chế tạo thành công hệ thống tiêu âm có khả năng giảm tiếng ồn ào bên ngoài không gian sống xuống chỉ còn 10 dB.

"Tôi sinh ra ở Singapore, đó là một thành phố nhỏ với rất nhiều tiếng ồn. Tôi luôn khao khát có thể giải quyết được vấn đề về âm thanh ở đó", Bhan Lam, một nhà nghiên cứu của dự án chia sẻ.

Kết quả của nhóm nghiên cứu được đăng tải trên trang Scientific Reports ngày 9/7. Mẫu thử chưa phải là thiết bị có thể ứng dụng trong cuộc sống, nhưng đã chỉ ra định hướng phát triển giúp giảm đáng kể tiếng ồn trong môi trường thành thị.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu xác định cửa sổ chính là nguồn của tiếng ồn. Cách tốt nhất để giảm âm thanh chính là tại nguồn phát, cơ chế tương tự như nòng giảm thanh trên súng.

Hệ thống 24 loa âm thanh được sử dụng trong nghiên cứu.

Ứng dụng công nghệ tương tự như trên tai nghe chống ồn, hệ thống giảm âm của các nhà khoa học Singapore gồm 2 bộ phận chính: Một micro thu âm và 24 loa phát lắp đặt cố định trên cửa sổ.

Micro được sử dụng để phát hiện các sóng âm thanh lặp đi lặp lại của nguồn tiếng ồn. Sóng âm thanh này truyền vào máy tính trung tâm để giải mã, tạo ra tần số âm tương tự, tiếp tục truyền tới 24 loa phát để phân tán và vô hiệu hóa nguồn tiếng ồn ban đầu.

Theo hệ thống được phát minh tại Singapore này, 24 chiếc loa nhỏ sẽ được đặt trên tấm lưới kim loại của một cửa sổ đang mở để tạo ra thứ mà các nhà nghiên cứu gọi là "lá chắn âm thanh".

Khi phát hiện thấy tiếng ồn như từ các phương tiện giao thông hoặc tàu điện ngầm, những chiếc loa trên sẽ tạo ra sóng âm thanh để triệt tiêu những tiếng ồn này – giống như cách hoạt động của các loại tai nghe công nghệ cao hiện nay.

Hiện tại, phạm vi tối ưu của hệ thống là khoảng 300-1.000 Hz.

Điểm mạnh của hệ thống giảm âm này là nó có thể xử lý những âm thanh có tính lặp lại như tiếng xe lửa, tiếng xe cộ di chuyển, âm thanh từ nhà máy hoặc công trình xây dựng, tiếng ca nhạc trong thời gian dài…

Điểm yếu, hệ thống không thể ngay lập tức xử lý những âm thanh có tần số ngắn như tiếng còi xe, tiếng va chạm giao thông, tiếng người nói chuyện ở các tần số khác nhau.

Ngoài ra, các nhà khoa học ghi nhận yếu tố thẩm mỹ và sự cản trở lưu thông không khí qua cửa sổ cũng là điểm hạn chế của hệ thống này.

24 chiếc loa nhỏ sẽ được đặt trên tấm lưới kim loại của một cửa sổ đang mở.

Chuyên gia Gan Woon-Seng – trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ ở thành phố Nanyang cho biết, nơi rất hiếm không gian thoáng đãng và người dân thường xuyên phàn nàn về tiếng ồn tràn vào các căn hộ, cho biết giải pháp này thực chất là "sử dụng tiếng ồn để chống lại tiếng ồn".

Tuy ngăn chặn tiếng ồn từ bên ngoài, nhưng những chiếc loa đặc biệt này vẫn "cho phép gió tự nhiên và ánh sáng tràn vào nhà thông qua cửa sổ".

Theo các nhà khoa học, hệ thống trên có thể giảm âm thanh đến 10 decibel và xử lý hoàn hảo những tiếng ồn như tàu hỏa hoặc các công trình xây dựng, song lại không thể ngăn chặn những âm thanh tần số cao không thể đoán trước, ví dụ như tiếng chó sủa.

Chuyên gia Gan Woon-Seng bày tỏ hy vọng phát minh này sẽ cho phép mọi người dân ở đô thị có thể mở cửa sổ để thông gió tự nhiên, qua đó giảm thiểu việc sử dụng máy điều hòa không khí để tiết kiệm năng lượng, đồng thời có thể cải thiện sức khỏe của mọi người bằng cách giảm tiếng ồn – vốn gây ra các vấn đề như rối loạn giấc ngủ.

HT (theo khoahoc.tv)