乒乓球聲學超表面可吸收低頻噪音

長期接觸低頻噪音會導致許多健康問題，但解決方案可能出現在一個意想不到的地方——乒乓球表面。在最新一期《應用物理學雜誌》中，法國裏爾大學和希臘雅典國立技術大學研究人員描述了一種聲學超表面，其使用乒乓球作為亥姆霍茲諧振器，創造出廉價但有效的低頻隔音效果。

低頻噪音在城市、道路附近和機場很普遍，是城市中常有的聲音背景，可能引發耳痛、呼吸障礙、煩躁和其他長期不良影響。低頻噪聲由多種來源産生，與高頻聲音相比更加難以避免。

聲學超表面是專門設計用於操縱聲波的材料。該超表面使用空心乒乓球，每個球上都有小孔，模擬亥姆霍茲諧振器。亥姆霍茲諧振器具有獨特的能力，能夠以其自然頻率精確捕獲環境聲波。新研究的獨創性是考慮兩個諧振器之間的耦合效應，其導致兩個諧振頻率的出現。

這也意味著該設備能夠吸收更多的聲音。在兩個耦合諧振器取得成功後，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量。

通過調整球的數量、孔的數量和孔的大小，研究人員還可改變超表面的聲學特性，證明無需昂貴的材料即可設計出吸聲板。

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