Nowoczesne problemy wymagają nowoczesnych rozwiązań. Jedną z konsekwencji rozwoju gospodarczego i zmian w stylu życia jest większe narażenie na hałas. Nic więc dziwnego, że powstaje wiele nowych sposobów radzenia sobie z nim.

Najskuteczniejszy sposób na mniej hałasu w środowisku to zmniejszenie emisji hałasu. Warto mieć na uwadze tę oczywistą myśl, zastanawiając się nad tym, jak sprawić, żeby wokół było ciszej. Nic nie będzie działać tak dobrze, jak redukcja hałasu u źródła. Niestety nie zawsze istnieje taka możliwość. Czasem przebywając w pewnym otoczeniu chcemy tylko, żeby zewnętrzne dźwięki nie przeszkadzały nam. W takim przypadku skutecznym narzędziem może okazać się technologia ANC – aktywna redukcja hałasu (active noise control).

Teoretyczne założenia stojące za tym środkiem są proste. Fala dźwiękowa składa się z lokalnych maksimów i minimów, pojawiających się okresowo. Jeżeli znając daną falę dźwiękową stworzymy falę będącą w przeciwfazie, czyli taką, w której minima stają się maksimami i odwrotnie, a następnie zsumujemy oryginalną falę z tą odwróconą, otrzymamy zero. Oznacza to, że fala zostanie idealnie stłumiona. Choć niestety w praktyce nie jest możliwe idealne stłumienie hałasu za pomocą technologii ANC, w określonych przypadkach zachodzi bardzo efektywna redukcja. Najpopularniejszym wykorzystaniem systemu ANC są słuchawki z aktywną redukcją szumów. Wbudowany mikrofon rejestruje dźwięki docierające z otoczenia i dodaje sygnał odwrócony w fazie (czyli w przeciwfazie) do muzyki. Dzięki temu po zsumowaniu z oryginalnym sygnałem pochodzącym z otoczenia uzyskujemy pożądany efekt „zerowania” się fal i redukcji hałasu, nie wpływając na brzmienie muzyki.

Powyższy przykład obrazuje zalety, ale też ograniczenia technologii ANC. Pożądany efekt zachodzi najbardziej efektywnie dla hałasu niezmiennego w czasie, jako że konieczność rejestracji i przetworzenia dźwięku generuje pewne opóźnienie. W przypadku nagłych, krótkich dźwięków, sygnał odwrócony w fazie może dotrzeć za późno, żeby „wyzerować” oryginalny hałas. Najczęściej dokuczającym rodzajem hałasu jest jednak hałas komunikacyjny, generowany przez samochody, pociągi czy samoloty, raczej stały w czasie, dzięki czemu ANC efektywnie tłumi takie dźwięki. Drugim problemem jest fakt, że efekt tłumienia zachodzi na małym obszarze – kiedy fale dźwiękowe dochodzą z różnych kierunków, efekt „zerowania” zachodzi najbardziej efektywnie w jednym punkcie. W przypadku słuchawek nie jest to ograniczeniem, jako że dźwięk trafia wprost do naszych uszu, jednak utrudnia to stosowanie ANC w otwartych przestrzeniach.

Dokuczliwość hałasu zależy od tego, w jak głośnym środowisku się znajdujemy. To, co w pobliżu ruchliwej drogi nie byłoby słyszalne, w cichym pomieszczeniu staje się hałasem ciężkim do zniesienia. Z takim problemem często można spotkać się w biurach open space, gdzie ze względu na niski poziom tła, rozmowy współpracowników i inne zakłócenia są doskonale słyszalne. Wykorzystanie technologii ANC dla całego biura byłoby utrudnione ze względu na jej punktowe działanie. Można jednak w prosty sposób zmniejszyć dokuczliwość hałasu, podnosząc poziom tła. W ten sposób zakłócenia mniej się wybijają ponad ten poziom i mniej dokuczają pracownikom. Takie rozwiązanie to maskowanie hałasu, najczęściej do maskowania używa się sygnałów szumowych, brzmiących jak suszarka czy płynąca woda. Ludzkie ucho łatwo przyzwyczaja się do takich dźwięków i nie odbiera ich jako dokuczliwych.

Aktywna redukcja hałasu i maskowanie dźwięku często zapewniają bardzo dobre rezultaty w redukcji hałasu. Warto jednak znać zasady ich działania i pewne ograniczenia, żeby wiedzieć, kiedy ich użycie będzie skuteczne.

 

Aleksandra Sadowska ekspert ds. akustyki w Nyquista Acoustic Design