Мы прошли долгий путь от больших громоздких динамиков прошлых десятилетий до современных компактных и мощных устройств. Тем не менее, производители динамиков и аудиофилы не останавливаются на достигнутом и стремятся создать динамики (включая носимые), которые были бы еще тоньше, легче и удобнее в использовании, чем все, что мы видели до сих пор. Однако для того, чтобы их было целесообразно производить и покупать, эти изобретения должны быть столь же эффективны, как и существующие аналоги, в том числе и в части активного шумоподавления (ANC).
Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии создали систему, сочетающую компактный дизайн с удивительно эффективным шумоподавлением. Прототип состоит не из специального динамика, как это принято сегодня называть, а из ионизированной воздушной плазменной системы. В результате получилось устройство с малыми габаритами и способностью подавлять шум на уровне самых мощных традиционных динамиков - что позволяет беспрепятственно заглушать шумы, характерные для оживленных помещений, самолетов и автомобилей.
Обычные динамики работают за счет того, что "конусы" толкают и тянут на себя окружающий воздух, создавая звуковые волны, которые мы слышим. (Вот почему вы чувствуете вибрацию, когда кладете руку на активный динамик, будь это тот, который находится в вашем телефоне, или тот, который вы используете на больших вечеринках.) Согласно статье, опубликованной в Nature Communications, вместо конусной конструкции плазменные динамики EPFL используют электроды для ионизации тонкого слоя окружающего воздуха. Это создает плазму как с положительно, так и с отрицательно заряженными частицами. Когда эти частицы ускоряются магнитным полем, они взаимодействуют с воздухом, создавая волны давления.
Обычный конусный динамик.
EPFL впервые применила эту технологию в прототипе в 2020 году. Громкоговоритель, в котором не было возможности шумоподавления, оказался эффективным при воспроизведении звука на улице, но плохо работал в помещениях с изменчивой акустикой (показано на видео ниже). Это побудило команду заняться ANC. Поскольку ионизированная воздушная плазма становится электрически заряженной, она может реагировать с вибрациями давления, подобными вибрациям, создаваемым другими источниками, такими как дорожный шум или разговоры людей, чтобы нейтрализовать их, создавая эффект шумоподавления.
Разработанный командой плазменный ANC-динамик хорошо справляется с очисткой как высоких, так и низких частот, что позволяет ему эффективно бороться с помехами на высоких и низких частотах. «Сто процентов интенсивности входящего звука поглощается метаслоем, и ничего не отражается обратно», — сказал New Atlas старший научный сотрудник EPFL Эрве Лиссек. «Команда ученых разработала совершенно новый механизм звукопоглощения, который можно сделать как можно более тонким и легким, открывая новые границы с точки зрения контроля шума, где пространство и вес имеют значение, особенно на низких частотах».
EPFL сейчас передала лицензию на систему швейцарской звукоинженерной компании Sonexos. Эти две организации теперь будут работать вместе над разработкой технологии для коммерческого использования.
