Вухо – це, по суті, датчик тиску. Неважливо, чи шум від барабанної установки або дизельного двигуна. Воно фіксує лише сумарний результат впливу кожної звукової хвилі на барабанну перетинку в мілісекундний момент. Ці хвилі не конкурують одна з одною. Вони складаються. Якщо ви знаходитесь в кімнаті, де звучать бас-гітара та малий барабан, ваша барабанна перетинка зареєструє одне хаотичне значення тиску, що є сумою від обох джерел звуку.
Цей фізичний факт уможливлює шумозаглушення.
Цей трюк простий у теорії. Ви генеруєте звукову хвилю, яка є точною інверсією небажаного шуму. Коли ці дві протилежні хвилі трапляються, вони гасять один одного. Це основний механізм роботи навушників з активним шумозаглушенням.
Розглянемо два чисті тони. Якщо вони знаходяться у фазі, тобто їх піки та западини збігаються, разом вони створюють гучніший звук із подвоєною амплітудою. Інженери називають це конструктивною інтерференцією. Але якщо одну хвилю зрушити на 180 градусів за фазою, результатом буде тиша.
Коли перша хвиля досягає максимального позитивного тиску, друга хвиля досягає максимального негативного тиску. Якщо обидві вони потрапляють на барабанну перетинку одночасно, позитивне значення компенсує негативне. Підсумковий результат дорівнює нулю. Ви нічого не чуєте. Це явище називається деструктивною інтерференцією.
Звучить як магія, але це просто математика. Розуміючи, як звукові хвилі складаються і віднімаються, ми можемо розробляти системи, що усувають шум, а не просто блокують його. Наступний крок – побачити, як цей принцип застосовується при проектуванні глушників автомобілів. Створення деструктивної інтерференції є ключем до зниження шуму двигуна.
