로잔 [Switzerland], 6월 4일(ANI): 전선으로 공기를 이온화하면 확성기를 만들 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까? 간단히 말해, 평행 와이어 그리드 또는 플라즈마 변환기에서 공기 분자를 이온화하기에 충분히 강한 전기장을 생성하면 소리를 생성할 수 있습니다. 그런 다음 하전된 이온은 자기장 라인을 따라 밀려나고 남아 있는 탈이온화된 공기를 소리를 생성하는 방식으로 밀어냅니다.
확성기는 소리를 생성하고 흡수할 수 있습니다.
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연구원들은 소음을 줄이기 위해 조정할 수 있는 음향 활성 “플라즈마-금속 층”이라고 하는 새로운 아이디어를 개발했으며 이 연구는 Nature Communications 저널에 게재되었습니다.
플라즈마 증폭기에 대한 아이디어가 새로운 것은 아니지만 EPFL 연구원들은 소음 감소를 연구하기 위해 여전히 플라즈마 변환기의 시연을 구축하고 있습니다.
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과학자들은 기존 라우드스피커의 가장 중요한 측면 중 하나인 다이어프램을 제거했기 때문에 소음을 줄이기 위해 플라즈마를 사용한다는 아이디어에 흥미를 느꼈습니다. 자동차나 집에 있는 것과 같은 다이어프램 스피커는 능동적 소음 감소를 위해 가장 많이 연구된 솔루션 중 하나입니다. 수동적으로 작업을 수행하는 벽과 달리 멤브레인이 다양한 소리를 상쇄하도록 제어할 수 있기 때문에 능동적입니다.
기존의 트위터를 흡음기로 사용할 때의 문제는 다이어프램이 작동 주파수 범위를 제한한다는 것입니다. 소리를 흡수하기 위해 멤브레인은 기계적으로 작용하여 진동하여 공기 중의 음파를 상쇄합니다. 다이어프램이 상대적으로 무겁다는 사실, 즉 다이어프램의 관성은 빠르게 변화하는 소리나 고주파수에 효율적으로 반응하는 능력을 제한합니다.
EPFL의 Acoustic Group의 박사 후 연구원이자 제1저자인 Stanislav Sergeyev는 “막이 무거워서 최대한 막의 영향을 줄이고 싶었습니다. 하지만 공기만큼 가벼울 수 있는 것이 무엇일까요? 공기 그 자체입니다”라고 설명했습니다. “우리는 먼저 음향 플라스미드 유도층이라고 부르는 전극 사이의 얇은 공기층을 이온화합니다. 이제 전기적으로 충전된 공기 분자 자체는 외부 전기장의 명령에 즉각적으로 반응하고 내부의 음향 진동과 능동적으로 상호 작용할 수 있습니다. 그것들을 상쇄하기 위해 장치 주변의 공기.”
Sergeyev는 “예상대로 플라즈마의 전기 제어 시스템과 음향 환경 간의 접촉이 멤브레인보다 훨씬 빠릅니다.”라고 덧붙였습니다.
플라즈마는 더 높은 주파수에서 효과적일 뿐만 아니라 더 낮은 주파수에서도 작동하도록 조정할 수 있으므로 매우 다재다능합니다. 실제로 과학자들은 공기 플라즈마의 얇은 층의 역학을 제어하여 파장 이하의 깊은 거리에서 소리와 상호 작용하여 소음에 효과적으로 대응하고 대규모로 상쇄할 수 있음을 보여주었습니다. 수동 소음 감소 기술은 제어 가능한 주파수 범위로 제한되기 때문에 장치가 능동적이라는 사실이 핵심입니다.
플라즈마 흡수제는 또한 대부분의 기존 솔루션보다 더 컴팩트합니다. “음향 플라스마 절연체”의 고유한 물리학을 이용하여 과학자들은 완벽한 사운드 흡수를 실험적으로 입증했습니다. “들어오는 소리 강도의 100%가 중층에 흡수되고 아무것도 반사되지 않습니다.”라고 EPFL의 EPFL 수석 과학자인 Hervé Lissek은 말합니다. 그룹. 또한 수 헤르츠에서 킬로헤르츠 범위에서 조정된 음향 반사를 나타내며, 투명 플라즈마 층은 특정 파장의 1000분의 1 두께에 불과하며 이는 기존의 소음 감소 솔루션보다 훨씬 작습니다.
음파의 길이가 17m이므로 플라즈마 흡수 장치의 압력이 어느 정도인지 파악하려면 20Hz의 낮고 가청 음파를 고려하십시오. 플라즈마 층은 소음을 흡수하기 위해 17mm 두께만 있으면 되지만 흡수 벽과 같은 대부분의 기존 소음 감소 솔루션은 최소 4mm 두께가 필요하므로 종종 실현 가능성이 제한됩니다.
“이 개념의 가장 매력적인 측면은 다공성 벌크 재료 또는 공명 구조에 의존하는 기존의 흡음재와 달리 우리의 개념이 다소 미묘하다는 것입니다. 우리는 얇고 가볍게 만들 수 있는 완전히 새로운 흡음 메커니즘을 공개했습니다. 특히 더 낮은 주파수에서 공간과 무게가 중요한 소음 제어 측면에서 새로운 지평을 열었습니다.”라고 Herve Lessek은 말했습니다. 가장 좋아하는
(신디케이트된 뉴스피드에서 자동으로 생성된 무편집 스토리로, 스태프가 내용을 수정하거나 편집하지 않았을 수 있습니다.)
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"트위터를 통해 다양한 주제에 대한 생각을 나누는 아 동율은 정신적으로 깊이 있습니다. 그는 맥주를 사랑하지만, 때로는 그의 무관심함이 돋보입니다. 그러나 그의 음악에 대한 열정은 누구보다도 진실합니다."