Fysikere foreslår et nyt filter til blokering af høje lyde

Har du brug for at reducere høje lyde? Videnskaben kan have et svar.

I en ny undersøgelse, teoretiske fysikere rapporterer, at materialer fremstillet af tilspidsede kæder af sfæriske perler kunne hjælpe med at dæmpe lyde, der ligger ved det øvre område af menneskelig hørelse eller lige udenfor.

Virkningen af ​​sådanne lyde på sundheden er usikker. Men nogle undersøgelser tyder på, at effekter kan omfatte kvalme, hovedpine, svimmelhed, nedsat hørelse eller andre symptomer.

"Der er en hel del ultralydsstoffer omkring os, og meget af det har effekter, der er ukendte. I varmere områder, du har skadedyrsbekæmpelsessystemer, der er stærkt afhængige af ultralydsemissioner for at drive skadedyrene ud. Du har ultralyd fra maskiner, fra boring. Visse lamper kan udsende disse højfrekvente lyde, "siger Surajit Sen, Ph.d., professor i fysik ved universitetet ved Buffalo College of Arts and Sciences. "Hvad gør det ved vores hørelse? Og til gengæld, hvad gør det ved vores hjerne?

"På grund af disse ubekendte, vi troede, at det ville være af potentiel værdi at designe et system, der afbryder højfrekvent lyd. "

Den nye forskning vises i februar 2020 bind af Granulært stof og blev offentliggjort online i tidsskriftet i november 2019.

Sen medforfatter undersøgelsen sammen med Luís Paulo Silveira Machado, Ph.d., professor i fysik ved Federal University of Pará i Brasilien. Machado gjorde en del af arbejdet som gæsteforsker ved UB med økonomisk støtte fra sit hjemuniversitet, og Sen's forskning blev delvist understøttet af et Fulbright-Nehru Academic and Professional Excellence Fellowship.

Undersøgelsen brugte beregningsmodellering til at undersøge, hvor godt forskellige materialer ville dæmpe indgående lyde med frekvenser op til 20 kilohertz - højt nok til, at kun nogle mennesker kan høre disse lyde.

Machado og Sen undersøgte en række materialer, alle lavet af sfæriske perler i forskellige størrelser omgivet af plastvægge.

Den bedste opsætning, de fandt, bestod af tilspidsede kæder af perler fremstillet af et metal kaldet wolframcarbid, skiftevis med tilspidsede kæder af perler fremstillet af en plastik kaldet Delrin. I computersimuleringer, dette system hjalp effektivt til at filtrere højfrekvente lyde med varierende lydstyrke, reducerer disse lyde kraftigt.

Forskerne har endnu ikke testet materialet i laboratoriet. Men hvis det virker, støjfiltreringssystemet kan bruges i hovedtelefoner eller andre barrierer, der dæmper højfrekvent lyd, siger forskerne.

"En fordel ved den foreslåede enhed er dens enkle konfiguration:sfæriske perler, der er korrekt lukket og placeret, "Machado siger." Dette forslag tillader en prototype af let konstruktion, med lave omkostninger og lidt vedligeholdelse. Ud over, dens konfiguration er skalerbar, kan tilpasses til små eller store mængder. Vores næste trin er at omdirigere udgangssignalerne, som er under undersøgelse. "