Стремясь снизить уровень шума, специалисты по всей планете разрабатывают новые шумозащитные технологии. Метод компании «4Silence» из Нидерландов основан на явлении акустического резонанса.
Известен и широко применяется способ защиты от транспортного шума с помощью акустических экранов, которые устанавливаются между источником шума и защищаемым объектом или территорией. Однако полностью снизить шумовое воздействие простой установкой экрана не удается. Причиной является дифракция звука на свободной кромке экрана, которая заставляет звук отклоняться от прямолинейного распространения (т.е. от законов геометрической оптики) и огибать препятствие (экран). В результате звуковые волны попадают за экран – в область его звуковой тени.
Для борьбы с дифракцией применяются Г,Т,У-образные и другие надстройки верхней части акустических экранов, которые создают дополнительные дифрагирующие кромки. Также могут быть установлены надстройки из поглощающих материалов и резонаторные надстройки. Принцип действия резонаторных надстроек основан на явлении взаимодействия проходящей над резонатором звуковой волны с резонансной волной, возникающей в результате колебания массы воздуха в воздушной полости (элементе) резонатора. В результате волны взаимно гасятся над резонатором, и отклонение звука за экран уменьшается. Чтобы расширить рабочую полосу частот, необходима комбинация резонаторов с разными резонансными частотами. Информацию об устройстве звуковых резонаторов, которые предлагается применять для защиты от шума, можно найти в специальных научных статьях и описаниях патентов.
Компания «4Silence» из Нидерландов, применив метод звукового резонанса для борьбы с транспортным шумом, разработала три варианта резонаторов. На сайте компании эти устройства называются дифракторами. Вот данные с сайта разработчика:
* WHIS®stone – это дифрактор в виде бетонной плиты толщиной 20 см с расположенными в специальным порядке канавками различной глубины. Дифрактор предназначен для установки на обочине на одном уровне с дорожным полотном. По данным разработчика, он обеспечивает уровень шумоподавления 2,5 дБ, что эквивалентно эффекту от применения бесшумного асфальта. После прохождения горизонтальной звуковой волны над WHIS®stone она отклоняется вверх на угол в 25°. Установка двух рядов WHIS®stone может привести к снижению уровня шума на 4 дБ.
* Панель WHIS®top – это легкий алюминиевый дифрактор максимальной толщиной 20 см, который может быть установлен поверх всевозможных акустических экранов и при весе 40 кг/кв.м. позволяет снизить уровень шума на 4–5 дБ без добавления ветровой нагрузки на экран. Этот же эффект достигается при установке акустического экрана высотой 2 метра.
* Экран-стена WHIS®wall (шумопоглощающий экран с расположенным дифрактором на вершине) высотой 1 метр снижает уровень шума на 7–9 дБ. Это эквивалентно установке обычного акустического экрана без дифрактора высотой 3 метра. WHIS®wall не требует фундамента. Конструкция представляет собой бетонное основание-экран с Г-образным козырьком, на котором установлен стальной дифрактор. Стандартные размеры WHIS®wall: 2980 х 1020 х 1020 мм, вес: около 1000 кг/пог.м. Общая эффективность WHIS®wall определяется комбинацией влияния шумопоглощающего экрана и дифрактора.
Глубина и объем резонансных полостей дифракторов WHIS® изменяется по ширине изделия, что обеспечивает работу в нужном диапазоне частот. Визуализация распространения дорожного шума без дифрактора, с WHIS®stone и с WHIS®top демонстрирует, как проходящая звуковая волна теряет интенсивность над дифрактором (уменьшается амплидуда колебаний давления) и отклоняется вверх.
Устройства для борьбы с транспортным шумом по технологии 4Silence дешевле своих аналогов, а также меньше размерами при большей эффективности. Первые образцы были установлены во многих местах Нидерландов, а теперь появляются в Великобритании, Германии и Бельгии.
Информацию о компании «4Silence» и ее продуктах можно получить на сайтах:
https://www.4silence.com/nl/
https://www.openaccessgovernment.org/noise-reduction-solution/84996/ http://www.euronoise2018.eu/docs/papers/241_Euronoise2018.pdf