長(zhǎng)期接觸低頻噪音會(huì)導(dǎo)致許多健康問(wèn)題，但解決方案可能出現(xiàn)在一個(gè)意想不到的地方——乒乓球表面。在最新一期《應(yīng)用物理學(xué)雜志》中，法國(guó)里爾大學(xué)和希臘雅典國(guó)立技術(shù)大學(xué)研究人員描述了一種聲學(xué)超表面，其使用乒乓球作為亥姆霍茲諧振器，創(chuàng)造出廉價(jià)但有效的低頻隔音效果。

基于穿孔乒乓球的聲學(xué)超表面聲音傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置和數(shù)值模型。圖片來(lái)源：薩巴特等人/優(yōu)睿科網(wǎng)站

低頻噪音在城市、道路附近和機(jī)場(chǎng)很普遍，是城市中常有的聲音背景，可能引發(fā)耳痛、呼吸障礙、煩躁和其他長(zhǎng)期不良影響。低頻噪聲由多種來(lái)源產(chǎn)生，與高頻聲音相比更加難以避免。

聲學(xué)超表面是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于操縱聲波的材料。該超表面使用空心乒乓球，每個(gè)球上都有小孔，模擬亥姆霍茲諧振器。亥姆霍茲諧振器具有獨(dú)特的能力，能夠以其自然頻率精確捕獲環(huán)境聲波。新研究的獨(dú)創(chuàng)性是考慮兩個(gè)諧振器之間的耦合效應(yīng)，其導(dǎo)致兩個(gè)諧振頻率的出現(xiàn)。

這也意味著該設(shè)備能夠吸收更多的聲音。在兩個(gè)耦合諧振器取得成功后，研究人員添加了更多諧振器，從而增加了可吸收的諧振頻率的數(shù)量。

通過(guò)調(diào)整球的數(shù)量、孔的數(shù)量和孔的大小，研究人員還可改變超表面的聲學(xué)特性，證明無(wú)需昂貴的材料即可設(shè)計(jì)出吸聲板。

研究人員表示，這種超表面的潛力超出了隔音效果。它可被擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)于其他功能，如聲音聚焦、非常規(guī)聲音反射、聲音傳輸操縱等。