我們周圍有很多超聲波物質,在較溫暖的地區,蟲害控制系統依賴超聲波發射來驅除蟲害;鑽井等機器運轉中會發佈超聲波;甚至一些照明燈也會發出高頻噪音……這些高頻噪音對我們的聽力和大腦存在著未知的影響,可能會造成噁心、頭痛、頭暈、聽力受損等其他症狀。因此,設計一款能夠遮罩高頻噪音的裝置具有潛在的價值和意義。
美國人文與科學院物理學教授Surajit Sen和巴西帕拉聯邦大學物理學教授Luís Paulo Silveira Machado的一項研究報告指出,由球形珠子的錐形鏈製成的材料有助於遮罩人類聽覺範圍上限或者更高範圍的聲音。相關研究成果發表在《顆粒物質》(Granular Matter)上。
研究人員利用計算模型來探索各種材料對頻率高達20千赫的傳入聲音的抑制效果,這些頻率高到只有一部分人群能聽到這些聲音。Sen和Machado研究了許多材料,這些材料都是由大小不同的球形珠子製成,並被塑膠壁包圍。
他們發現的最佳遮罩裝置是由碳化鎢金屬製成的錐形珠鏈與迭爾林聚甲醛樹酯(Delrin)製成的錐形珠鏈交替組成。在電腦類比中,該系統有效地過濾了不同響度的高頻雜訊,從而大大降低了這些聲音。
科學家們尚未在實驗室中測試這種材料,但研究人員認為,如果材料可行,這個噪音遮罩裝置就可以用於耳機或其他可抑制高頻聲音的設備上。
Machado介紹,這種裝置的一個優點是結構簡單,球形珠被適當地限制和定位,易於構建、成本低、維護少,且球形珠配置可以調擴展,可適應大小不同的設備。科學家們下一步的研究是重新定向輸出信號。