Asymmetrisk lydabsorbering slipper lyset ind

Hvis du nogensinde har boet i en lejlighedsbygning eller boet på et hotelværelse, du er sikkert bekendt med generne ved utilstrækkelig lydabsorbering. Akustisk absorption refererer til absorptionen af ​​lydenergi af et materiale. Uanset om det er for at forbedre akustikken eller for at forhindre støjende naboer, lydabsorbering har flere applikationer inden for teknik og arkitektur, som kan forbedres ved asymmetrisk akustik.

Mange asymmetriske absorbere, dem, der kun absorberer lyd, der kommer ind fra en retning, er i øjeblikket baseret på et enkeltportssystem, hvor lyd kommer ind i den ene side og absorberes før en stiv væg. I dette design, imidlertid, lys og luft kan ikke passere gennem systemet. Men en kombineret forskningsindsats fra Nanjing University og det kinesiske videnskabsakademi viser, at asymmetrisk absorption kan realiseres inden for en lige gennemsigtig bølgeleder. Bølgelederen tillader lysoverførsel og luftstrøm gennem absorberen og er beskrevet i denne uge i Anvendt fysik bogstaver .

Ying Cheng, lektor i fysik ved Nanjing University, og hans kolleger udviklede en metode til at fremkalde ikke-gensidig absorption og refleksion for både multiband og bredbåndslyd. De opdagede, at lyden næsten var fuldstændig absorberet, mere end 96 procent, ved brug af multibåndsabsorberen på en asymmetrisk Helmholtz resonans (HR) måde.

"Derfor, vi var nysgerrige efter, om der er kunstige strukturer med effekten af ​​'blokering' af lydbølger, der fungerer som den stive væg, men [er] gennemsigtige for lys og vind, "Sagde Cheng.

Inden for et rør med begge ender åbne konstruerede de en asymmetrisk lydabsorber. "[Systemet] kan næsten fuldstændigt absorbere den lydenergi, der rammer en port, men afspejler stort set lydenergien, der kommer ind i den anden port, "sagde han." I systemet, en af ​​[Helmholtz -resonatorerne (placeret på grene til hovedrøret og fungerer som shunts) fungerer som en kunstig blød væg, der kan blokere lydbølger, som var de en stiv massiv væg. "

Asymmetriske absorbere anvender en mere kompliceret absorptionsmetode end, sige, porøse metameter, der absorberes fra begge retninger. Tit, ikke -lineære effekter eller meget komplekse strukturer er nødvendige for at bryde gensidighed og tillade refleksion fra en retning.

Her, imidlertid, det smarte design af de shuntede HR -par drager fordel af naturlige tabsmekanismer for at opnå effekten. Disse systemer kunne finde en række applikationer inden for arkitektonisk design, specifikt i designet af akustisk isolerede rum, hvor lys og luftstrøm stadig er ønsket.

"Forskerne kan [have] fundet en næsten 100 procent absorption af støj udefra i et rum til akustisk isolation samt høj refleksion af lydbølgerne inde i rummet for at forstærke efterklangen. Og vigtigst af alt, designet tillader fri udveksling af luft mellem ydersiden og rummet, som de ikke var i stand til at gøre i tidligere prototyper [idet kun den ene ende af røret var åbent], "Sagde Cheng.

Ved hjælp af den nyudviklede model, "vi kan udvide asymmetrisk lydabsorbering til et todimensionalt plant system ved hjælp af andre typer akustiske resonatorer for at gøre den asymmetriske absorption mere udbredt, "sagde Cheng.