Lågfrekvent brus (500 Hertz och lägre), som kan härröra från olika källor, till exempel byggmaskiner och flygplan, är en form av miljöbuller i stadsmiljöer. Sådant buller överför över långa avstånd och orsakar störningar på ett stort område. Det är också känt att utlösa ett antal negativa fysiologiska reaktioner såsom förändringar i blodtryck, yrsel och andningssvårigheter även när ljudet inte hörs.

De flesta kommersiellt tillgängliga brusreducerande enheter och strukturer idag, dock, är endast effektiva för att minska högfrekvent brus, medan lågfrekvent brus fortsätter att tränga igenom dessa strukturer. För att mer effektivt dämpa lågfrekvent brus, ett team av ingenjörer från National University of Singapore (NUS) har därför utformat en uppsättning nya bullerdämpande block som riktar sig till lågfrekvent brus.

Små, anpassningsbara block för att minska en rad lågfrekventa brus

Varje 3D-tryckt block kan anpassas för att avbryta en specifik brusfrekvens genom att justera storleken på luftrummet och halsöppningen i blocket. Blocken kan sedan slitsas in i en nätliknande värdstruktur för att fungera som en bullerbarriär. Med denna modulära design, NUS -ingenjörerna kunde bättre kontrollera egenskaperna hos bullerbarriären och producera dem överkomligt. Teamets experiment visade också att den modulära designen kunde avbryta lågfrekvent brus under 500 Hertz med i genomsnitt 31 decibel, vilket är sex gånger effektivare än andra vanliga bullerbarriärer. Dessutom, den modulära designen var också lättare och tunnare jämfört med vissa vanliga bullerbarriärer.

"Dessa bullerdämpande block kan enkelt införlivas som en del av befintliga väggkonstruktioner, och det skulle inte vara nödvändigt att bygga en värdstruktur från grunden för att implementera ljudbarriären. En sådan modulär design innebär också att en mängd block som riktar sig mot olika brusfrekvenser kan användas inom samma värdstruktur för att effektivt blockera ett område med lågfrekvent brus, "förklarade docent Lee Heow Pueh från institutionen för maskinteknik vid NUS tekniska fakultet, som ledde innovationen.

Mobilapplikation för noggrann spårning av brusdata

Teamet utvecklade också 'Noise Explorer', en mobilapplikation som kan spåra brusdata på ett exakt sätt baserat på en ny metod som teamet har fastställt för att kalibrera mikrofoner på smartphones. Till skillnad från befintliga applikationer för brusövervakning, Noise Explorer, när den är kalibrerad, kan mäta ljudtrycksnivå och frekvensinnehåll med en noggrannhet på mindre än en decibel för 99,7% av mätningarna i teamets experiment.

En omedelbar tillämpning av Noise Explorer är för crowdsourcing av bullerdata för att hjälpa myndigheter att identifiera och mildra källan till buller mer effektivt. Andra möjliga användningsområden för mobilapplikationen inkluderar spårning av ens exponering för buller under en tidsperiod och koppling till artificiell intelligens för tillståndsövervakning av enheter och utrustning.

Assoc Prof Lee sade, "En anpassningsbar modulär bullerbarriär, tillsammans med en praktisk och exakt brusmätare, kommer att göra det möjligt för myndigheter och tillsynsmyndigheter att anpassa sina bullerhanteringsstrategier effektivt till typen av bulleröverföring i ett område. På det här sättet, människorna som bor och arbetar i området kan njuta av större komfort. "

Han tillade att hans team diskuterar med ett lokalt företag för att vidareutveckla och kommersialisera bullerdämpande block. De försöker också förbättra blockens estetik så att de kan integreras sömlöst i en byggnads arkitektoniska design.