物理学家提出的用于阻止高音调的新滤波器

时间：2022-04-07 18:26:35 来源：

一个艺术家的插图，该系统旨在帮助阻止高达20 kHz的高频声音。该系统包括由塑料壁包围的Delrin塑料珠（较暗的珠）的锥形链与碳化钨珠（较轻的珠）的锥形链交替。

是否需要减少尖锐的声音？科学可能有答案。

在一项新的研究中，理论物理学家报告说，由球形珠的锥形链制成的材料可以帮助衰减人耳听觉范围内或附近的声音。

这种噪音对健康的影响尚不确定。但是一些研究表明，这种影响可能包括恶心，头痛，头晕，听力受损或其他症状。

“我们周围有相当数量的超声波物质，其中许多物质的作用是未知的。在较温暖的地区，您可以使用有害生物控制系统，该系统强烈依赖超声波发射来驱除有害生物。您有来自机械的超声波，也有钻孔的超声波。布法罗艺术与科学学院大学的物理学教授Surajit Sen博士说，某些灯可能会发出这些高频噪声。“这对我们的听力有什么作用？作为回报，它对我们的大脑有什么作用？

“由于这些未知因素，我们认为设计一种可以消除高频声音的系统具有潜在价值。”

这项新研究发表在2020年2月的《颗粒物质》（Granular Matter）卷中，并于2019年11月在线发表在该杂志上。

森与巴西帕拉联邦大学物理学教授路易斯·保罗·西尔维拉·马查多（LuísPaulo Silveira Machado）共同撰写了这项研究。Machado在其本地大学的资助下，作为UB的访问学者完成了部分工作，Sen的研究得到了Fulbright-Nehru学术和专业卓越奖学金的部分支持。

“我们周围有相当数量的超声波物质，其中许多物质的作用是未知的。… 由于存在这些未知因素，我们认为设计一种可以消除高频声音的系统具有潜在的价值。” — Surajit Sen，布法罗大学物理教授

这项研究使用计算模型来探索各种材料如何抑制频率高达20 kHz的传入声音-足够高，只有一些人可以听到这些噪音。

马查多（Machado）和森（Sen）研究了许多材料，这些材料都是由大小不同的球形珠子制成，并被塑料壁包围。

他们发现最好的装置是由一种由称为碳化钨的金属制成的锥形珠链与由一种名为Delrin的塑料制成的锥形珠链交替组成。在计算机仿真中，该系统有效地帮助过滤了响度各异的高频噪声，从而极大地减少了这些声音。

科学家们尚未在实验室中测试过这种材料。研究人员说，但是，如果可行的话，该噪音过滤系统可用于耳机或其他抑制高频声音的障碍物。

Machado说：“所提出的设备的一个优点是其结构简单：适当限制和定位球形珠。”“这项提议使原型易于制造，成本低廉，维护成本低。另外，它的配置是可扩展的，适用于小批量或大批量。我们的下一步是重定向正在研究的输出信号。”

参考：路易斯·保罗·西尔维拉·马查多（LuísPaulo Silveira Machado）和苏拉吉特·森（Surajit Sen）的“装饰颗粒晶体作为低频超声信号的滤波器”，2019年11月15日，颗粒问题。DOI：
10.1007 / s10035-019-0977-4

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