主动降噪技术在耳机市场已经得到了广泛的应用,其原理是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现降噪的效果。那能不能把这项技术应用在室内呢?因为在我们的生活中处处都存在着噪声,比如楼下广场舞的音乐声,房子旁边飞驰而过的汽车和火车的声音,夜晚烧烤摊嘈杂的人声。日常我们要想隔绝这些噪声只能通过被动降噪,比如在墙体铺设降噪泡沫或建造吸音墙,使用隔音玻璃等,如果利用扬声器通过反向的声波来降噪将极大的节省降噪隔音的成本。
但是如果使用传统的扬声器来进行室内的主动降噪也存在着问题,一方面想实现这么大范围的降噪需要很大体积的扬声器或者铺设多个小扬声器,另一方面因为传统扬声器的发声方式主要依靠薄膜产生的机械振动,但因为薄膜本身存在重量,惯性会导致传统扬声器难以应对快速变化的声音或高频声音。
为此瑞士洛桑联邦理工学院的科研人员研发了一种轻量级的方法,使用超薄的等离子扬声器,来解决噪音问题。这种扬声器可以电离空气,产生带正电和负电的粒子,然后加速这些粒子并推向环境空气,产生压力波来抵消噪音。此外,还可以通过更改施加到这些离子扬声器的电压,来更改通过的空气量。
等离子层降噪原理
使用这种扬声器降噪可以100%的吸收传入声音,没有任何反射回来,这种扬声器的等离子体层还表现出从几赫兹到千赫兹范围的可调谐声反射,且厚度仅为给定波长的千分之一。以20Hz声音频率为例,声波波长为17m,等离子体层只需 17 mm 厚即可吸收噪音,而大多数传统的降噪解决方案如隔音墙需要至少4m厚。这种新的室内主动降噪技术,凭借其优异的性能和远小于传统方案的体积,为噪声控制开辟了新的领域