Zajszűrés

Teherautók dübörögnek, buszok ajtajai záródnak, baráti társaságok üvöltik érzéseiket az éjszakába – megszokott zajok a nagyvárosok központjaiban. Ezek a hanghatások sokak életét teszik elviselhetetlenné, az ablakok zárva tartásával próbálnak ellenük védekezni. Szingapúri kutatók az egész lakásban hatékony zajvédelmi rendszert fejlesztettek ki: azt mondják, megoldásukkal nyitott ablakok mellett sem őrülünk meg a kinti zajoktól.

Okos ötlet korlátokkal Fotó: YongHeng Lim Forrás: 123RF

Az Egyenlítő közelében fekvő Szingapúrban a hőmérséklet napközben gyakran elviselhetetlen, ezért az üzleteket éjjel töltik fel, ami jelentős tehergépjármű-forgalommal jár. Csakhogy a modern sokemeletes lakótornyokban élők az éjszakai órákban szellőztetnék otthonaikat. Ilyenkor nem kell működtetni a klímaberendezéseket, amivel energiát spórolnak, míg a szellőztetés másik haszna, hogy az egészségre ártalmas anyagok sem halmozódnak fel a lakásban. De nyitott ablakok mellett a járművek és a társasági élet hangjai akadálytalanul beszűrődnek az otthonokba. A szingapúri kutatók ablakba helyezhető rendszere tíz decibellel csökkenti a bejövő hang erősségét – a zajcsökkentő ablaknak elnevezett fejlesztés azt az élményt adja, amelyet a bezárt ablakokkal érünk el. – Szingapúrban nőttem fel, ez a város nagyon zajos, tehát erős motivációm volt a probléma megoldására – idézte Bhan Lamnak, a szingapúri Nanyang Technológiai Egyetem kutatójának szavait a New York Times. A Scientific Reportsban bemutatott prototípus nem a legpraktikusabb eszköz, ám kiindulási pontként szolgálhat a városi élet zajterhelését jelentősen csökkentő technológiák fejlesztéséhez.

A szingapúri szakemberek abból indultak ki, hogy bármilyen hang csökkentésének legjobb módja, ha azt a hangforrásnál érjük el – valahogy úgy, ahogy azt a fegyverek hangtompítói teszik. A kutatók tehát az ablaknyílásra koncentráltak, mivel a legtöbb zaj innen jut az otthonokba. Technológiájuk lényege, hogy külső mikrofon érzékeli az utca felől érkező zavaró hanghullámokat. Számítógépes vezérlő határozza meg a bejövő hangot semlegesítő frekvenciát, amelyet az ablaknyílásban elhelyezett huszonnégy kicsi hangszórónak továbbítanak. A hangszórók által kibocsátott ellenhanghullámok hatása olyan, mint ha zajcsökkentő fülvédőt használnánk.

Okos ötlet korlátokkal
Fotó: 123RF

A rendszer optimális működési tartománya 300–1000 hertz (Hz) között van. Az emberi fül a 16–20 000 Hz rezgésszámú hullámokat érzékeli hangként. Fülünk érzékenysége 3000 Hz-nél a legnagyobb, a beszédhangok 200–5000 Hz közöttiek. Az előbbi adatokból kiolvasható, hogy az emberi hang zöme nem tartozik a szűrt tartományba. A fejlesztés következő lépéseként arra keresnek megoldást, hogy tegyék hallhatatlanná a hangos beszélgetéseket. Egy másik korlátozó tényező, hogy a rendszer nem képes semlegesíteni a szórványos zajokat, például a petárdákat, az autódudálásokat, a kirakatokat védő fémrácsok lezárását.

Az alacsonyabb frekvenciájú zavaró hangok megszüntetéséhez nagyméretű hangszórókra lenne szükség, de ezek zavarhatják a szellőzést és a kilátást. A megoldás nagyobb méretű ablakok beépítése vagy alacsony frekvenciát kibocsátó kisméretű hangszórók felfedezése. A fejlesztők azt sem tagadják, hogy noha az ötlet hatékony, minden ablakba nem tehetnek két tucat hangszórót.