Zagłuszając hałas

Komputery coraz częściej wykorzystywane są jako domowe centra multimediów, a w większości biur i niejednym mieszkaniu pracują niemal bez przerwy. Z tych względów coraz częściej stawianym producentom zadaniem jest budowa możliwie najcichszych maszyn. Równocześnie coraz wydajniejsze systemy muszą być odpowiednio chłodzone, co bynajmniej nie ułatwia ich wyciszania. Do tej pory podejmowano przeróżne próby rozwiązania tego problemu, jednak prace prowadzone na amerykańskim Brigham Young University śmiało można uznać za najbardziej innowacyjne. Zamiast budować ciche układy chłodzenia, postanowiono tam potraktować hałas... jeszcze większą ilością hałasu.

„Wytwarzamy anty-hałas” – wyjaśnia dr Scott D. Sommerfeldt, fizyk, który wraz ze swoimi studentami opracował system tłumienia hałasu w komputerach. To najnowszy przykład technologii nazywanej aktywną redukcją hałasu. Takie rozwiązania wykorzystywane są m.in. w słuchawkach dla obsługi technicznej lotnisk, czyli osób pracujących w bezpośredniej bliskości silników odrzutowych. Technologia jest stosowana od ponad 50 lat, jednak nowością jest próba przeniesienia jej na grunt komputerów.

Zasada działania systemu aktywnego tłumienia jest prosta: fale dźwiękowe generowane przez system dra Sommersfelda są przesunięte w fazie względem fal dźwiękowych generowanych przez wentylator – dlatego znoszą się wzajemnie, w dużym stopniu ograniczając hałas. Aby uzyskać ten efekt, przygotowano zestaw składający się z 4 miniaturowych głośników, 4 jeszcze mniejszych mikrofonów i układu sterującego. Całość mieści się w standardowej obudowie wentylatora. Mikrofony wyłapują dźwięk łopatek wiatraka, który następnie zostaje przefiltrowany przez zaimplementowany w układzie algorytm i „uwolniony” przez głośniki – tyle, że z odpowiednim przesunięciem fazy.

Prototypy zbudowane przez zespół dra Sommersfelda pozwalają obniżyć hałas o 10 do 20 decybeli. Wciąż nie jest to więc rozwiązanie doskonałe – natura dźwięku z wentylatora jest z akustycznego punktu widzenia bardzo złożona. Na Brigham Young University udało się niemal całkowicie wyeliminować szum łopatek wentylatora, ale hałas pracującego systemu ma przecież jeszcze inne składowe. Twórcy rozwiązania są jednak optymistami. Nie tylko wierzą w dalszą poprawę skuteczności systemu, ale nawet oczekują, że to na dzień dzisiejszy nieco ekstrawaganckie rozwiązanie będzie w przyszłości standardem – być może zintegrowanym z obudową komputera.