听力损失的风险不仅来自嘈杂的机器或其他明显的噪音。它还会影响剧院和音乐厅等公共环境中的人们。吸收这些多余的声音，使公共环境更安全，并利用不需要的声波来发电，这是AIP出版社本周发布在《流体物理学》上的一篇论文的目标。
“根据美国疾病控制和预防中心的数据，估计有12.5%的6-19岁的儿童和青少年以及17%的20-69岁的成年人因过度暴露于噪音而遭受了听力的永久性损害，”作者Rajendra Prasad P说。“长时间超过70分贝的噪音可能会开始损害我们的听力。我们需要能够减轻真正大声音的系统。
在他们的研究中，作者专注于剧院和音乐厅等封闭空间，并建立了一个压电传感器系统，可以安装在墙壁、地板和天花板上，以吸收声波并收集其能量。普拉萨德说，在这些封闭空间中，扬声器发出的声波通常在60到100分贝之间，有时达到120分贝。
“我们根据可能导致听力损失的强度对封闭环境中存在的声音进行分类，”普拉萨德说。“使用压电传感器吸收的声能由我们的系统处理，将其转换为电能。根据能量生成模式，系统的输出在电池和直接定制输出之间切换。
为了设计一个在封闭空间中捕获声波的最佳系统，作者使用计算机模拟来微调变量，包括为主要设备组件供电所需的电压、输入声音的频率和强度，以及在并联和串行配置中测试的压电传感器。
“令人惊讶的事实是，该设计的输出在与剧院或礼堂中使用的声音的频率和强度一致的某些频率附近是最大的，”普拉萨德说。“我们的设计减少了每次从压电材料反射的声音振动，并降低了封闭空间的整体声强。”
除了降低听力损失的风险外，作者还希望设计一个对环境有益的能源系统，使用智能电源管理功能，根据声音的输入量进行调整。它还使用环保材料。
“我们使用的压电材料是石英的一种形式，它只不过是一种由二氧化硅组成的矿物，”普拉萨德说。“它很容易生物降解，也可以回收利用。”
