Juli 24, 2024

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Wissenschaftler finden einen tollen praktischen Nutzen für Tischtennisbälle: ScienceAlert

Wissenschaftler finden einen tollen praktischen Nutzen für Tischtennisbälle: ScienceAlert

Eine neue Studie beweist, dass der einfache Tischtennisball eine kostengünstige Möglichkeit bietet, diese Geräusche auszublenden, wenn Sie sich durch niederfrequente Stadtgeräusche wie Verkehr, Flugzeuge und andere Stadtgeräusche gestört fühlen.

Es ist bekannt, dass das Geräusch niederfrequent ist Schlecht für unsere Gesundheit, aber es ist auch schwer zu blockieren. Er kommt oft aus mehreren Richtungen und wird nicht wie hochfrequenter Lärm durch Wände und Strukturen blockiert.

Um niederfrequenten Lärm zu bekämpfen, verwendeten Forscher der Universität Lille in Frankreich und der Nationalen Technischen Universität Athen in Griechenland Tischtennisbälle. Helmholtz-Resonatoren; Gehäuse, die speziell für bestimmte Schallfrequenzen entwickelt wurden.

Das Team experimentierte mit verschiedenen Anordnungen von Tischtennisbällen. (Sabat et al., Zeitschrift für Angewandte Physik2023)

Benannt nach dem deutschen Physiker Hermann von Helmholtz, der den ursprünglichen Helmholtz-Resonator herstellte, bestehen die Geräte aus einer leeren Kammer, ähnlich einem Tischtennisball, mit einer kleinen Öffnung.

„Tischtennisbälle sind Alltagsgegenstände und in großer Zahl auf der ganzen Welt zu finden.“ sagen Physiker Robin Sabat von der Universität Lille.

„Unsere Motivation bestand darin, aus diesen leicht zugänglichen Objekten eine niederfrequente dielektrische Plattenstruktur zu erzeugen. Somit bieten Tischtennisbälle eine wirtschaftliche Alternative zu akustischen Isolatoren im Hinblick auf niedrige Kosten und potenzielle Recyclingfähigkeit.“

Wie der Name schon sagt, wirken darüber Helmholtz-Resonatoren EchoUnd die Schwingungen von Schallwellen anpassen, um sie zu absorbieren. Die Größe des Behälters und die Größe der Öffnung bestimmen die Schallfrequenz, die der Resonator absorbieren kann.

Während Helmholtz-Resonatoren Es wurde umfassend untersucht Zuvor wollten Forscher untersuchen, wie sie funktionieren und interagieren, wenn sie zu einer akustischen akustischen Oberfläche kombiniert werden. Materialien, die speziell dafür entwickelt wurden, Schallwellen auf unterschiedliche Weise zu verarbeiten.

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Es hat sich gezeigt, dass diese Kombination oder Paarung die Anzahl der von der akustischen Oberfläche des Tischtennisballs absorbierten Resonanzfrequenzen erhöht. Mit anderen Worten: Durch die gemeinsame Verwendung mehrerer Helmholtz-Resonatoren kann mehr Schall blockiert werden.

„Der Helmholtz-Resonator hat die einzigartige Fähigkeit, Umgebungsschallwellen in ihrer Eigenfrequenz präzise aufzunehmen und kann als Hohlräume dargestellt werden, die über einen schmalen Hals mit ihrer Umgebung verbunden sind.“ sagen Sabat.

„Die Originalität der Arbeit bestand darin, den Kopplungseffekt zwischen zwei Resonatoren zu berücksichtigen, der eine Resonanzfrequenz erzeugt.“

Mithilfe einer Kombination aus mathematischer Modellierung und tatsächlichem Experiment demonstrierten die Forscher, wie mehrere HRs miteinander interagieren, um zu steuern, welche Schallfrequenzen blockiert werden.

Obwohl es noch keine groß angelegten Feldtests mit Tischtennisbällen gibt, die bestimmte Geräusche blockieren, besteht die Möglichkeit, dass diese allgegenwärtigen und erschwinglichen Objekte zum Schutz vor Lärmbelästigung eingesetzt werden – und mehr.

„Das Potenzial dieser bahnbrechenden Oberfläche geht über die Schalldämmung hinaus.“ sagen Sabat. „Es kann erweitert werden, um andere Funktionen ähnlich wie andere Metaoberflächen zu erreichen.“

„Zu diesen Funktionen gehören Audiofokus, unkonventionelle Schallreflexion, Verarbeitung der Schallübertragung und mehr.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Zeitschrift für Angewandte Physik.