南洋理大研發以聲波抗噪音

By on July 15, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

電視聲浪、公路飛車等……身處煩囂城市,即使夜深時分,街外難免傳來各種噪音。新加坡南洋理工大學近日開發一款可以安裝在窗戶的降噪音設備,利用聲波主動對抗聲音騷擾,有效把外來噪音降低10分貝,研究結果已於學術期刊《科學報告》(Scientific Reports發表。

參考降噪耳機的原理,在窗戶上安裝喇叭陣,利用聲波對抗噪音。(南洋理工大學圖片)

參考降噪耳機的原理,在窗戶上安裝喇叭陣,利用聲波對抗噪音。(南洋理工大學圖片)

在窗花上安裝喇叭

研究團隊參考降噪耳機的原理,基於主動噪音控制(Active Noise Control)技術,在窗花上安裝了24個、直徑約2英吋的喇叭,並在窗外約1米處安裝收音咪,以檢測車聲等重複性噪音的聲波,然後由電腦控制器記錄,藉此破解中和噪音所需的合適聲波,再把聲波傳到窗花上的喇叭。最後,喇叭發出與外面聲音相應的聲波而抵消噪音。

降低噪音的最佳方法當然是關窗,但研究團隊認為,使用該系統可以保持室內通風,減少使用冷氣,節省電費之餘兼環保。該系統在300至1000赫茲(Hz)的音頻範圍內,降噪效果最佳,尤其適合穩定的噪音源,如馬路或鐵路車聲等,惟不包括人聲。

研究團隊認為,使用該系統可以保持室內通風,減少使用冷氣,節省電費兼環保。(南洋理工大學圖片)

研究團隊認為,使用該系統可以保持室內通風,減少使用冷氣,節省電費兼環保。(南洋理工大學圖片)

馬路鐵路聲效果佳

至於偶發的零星噪音,如爆竹聲、汽車喇叭聲或鐵閘關門聲等,系統降噪效果同樣不明顯。研究團隊解釋,系統的降噪表現受制於喇叭尺寸,如要抵消較低的音頻,就需要安裝更大的低音喇叭,但會對通風及景觀造成影響。

要避免上述缺點,可以選擇安裝特大的窗戶,或是找到能以更小喇叭,以抵消低頻率噪音的方法。目前相關系統尚在原型階段,美國《紐約時報》報道,儘管應用上有諸多限制,該團隊卻為相關技術發展帶來啟示。

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