Une exposition prolongée aux bruits basse fréquence peut entraîner de nombreux problèmes de santé, mais la solution réside peut-être dans un objet inattendu, une balle de ping-pong. Considérées conventionnellement comme des balles creuses en plastique qui filent dans les airs lors d’une partie de tennis de desk rapide, avec quelques modifications, les balles de ping-pong peuvent aider à absorber le vacarme de la ville.
Le bruit basse fréquence est omniprésent dans les villes, à proximité des routes et des aéroports. Bien qu’il soit potentiellement entendu comme arrière-system dans le paysage acoustique, il peut déclencher des maux d’oreilles, des problems respiratoires, de l’irritabilité et d’autres effets indésirables à prolonged terme. Parce qu’il est produit par diverses resources et qu’il est moins affecté par les structures que le son à haute fréquence, le bruit à basse fréquence peut être difficile à éviter.
Dans Journal of Utilized Physics, d’AIP Publishing, des chercheurs de l’Université de Lille et de l’Université procedure nationale d’Athènes décrivent une métasurface acoustique qui utilise des balles de ping-pong comme résonateurs de Helmholtz pour créer une isolation phonique basse fréquence peu coûteuse mais efficace.
« Les balles de ping-pong sont des objets du quotidien bien connus, présents en grand nombre partout dans le monde », explique l’auteure Robine Sabat. « Notre enthusiasm était d’utiliser ces objets facilement accessibles pour créer une construction de panneaux isolants basse fréquence. Les balles de ping-pong présentent donc une different économique aux isolants acoustiques, à la fois pour leur faible coût et pour leur recyclage potentiel. »
Les métasurfaces acoustiques sont des matériaux spécialement conçus pour manipuler les ondes sonores. Cette métasurface utilise des balles de ping-pong creuses avec de petits trous percés dans chacune, modélisant les résonateurs de Helmholtz.
« Le résonateur de Helmholtz a la capacité exceptional de capturer les ondes sonores ambiantes avec précision à sa fréquence naturelle et peut être représenté comme des cavités reliées à leur environnement through un col étroit », a déclaré Sabat. « L’originalité du travail a été de considérer l’effet du couplage entre deux résonateurs, conduisant à l’apparition de deux fréquences de résonance. »
Des fréquences de résonance moreover élevées signifiaient que l’appareil était capable d’absorber as well as de son. Confront au succès de deux résonateurs couplés, les chercheurs en ont ajouté d’autres, jusqu’à ce que leur appareil ressemble à une feuille carrée de balles de ping-pong perforées, multipliant le nombre de fréquences de résonance pouvant être absorbées.
En ajustant le nombre de billes, le nombre de trous et la taille des trous, les chercheurs pourraient modifier les propriétés acoustiques de la métasurface, prouvant ainsi qu’il est probable de concevoir un panneau d’absorption acoustique sans matériaux coûteux.
« Le potentiel de cette métasurface s’étend au-delà de l’isolation acoustique », a déclaré Sabat. « Il peut être élargi pour réaliser diverses fonctions similaires à d’autres métasurfaces. Ces fonctionnalités englobent la focalisation du son, la réflexion sonore non conventionnelle, la manipulation de la transmission du son, et bien plus encore. »
