马路,生活中的一大噪声污染源,呼啸而过的汽车带来的噪声会给附近居民带来极大困扰,坐在车里的人也一直被“嗡嗡嗡”的声音围绕着。有科学家研究过马路噪声对人们健康的危害,发现经常接触交通噪声的人患高血压的概率更高。还有研究发现,交通噪声和心脏病、糖尿病患病率的升高存在一定关联。
科学家还发现交通噪声会影响学校学生的认知能力,也会增加60岁以上老年人患阿尔茨海默病的风险,并且认为这是因为噪声给人们带来了持续的压力。于是,越来越多的人开始关注该如何给马路降噪。
道路上的噪声来源有很多,比如汽车发动机的声音、排气管排气时的声音,车辆与地面,以及车辆与空气作用产生的声音等等。对于小汽车来说,轮胎与地面之间的相互作用是噪声的重要来源。当车轮滚动时,轮胎上的花纹就像小小的橡皮锤,一下下敲击在路面上,这是轮胎产生噪声的主要来源。如果轮胎和路面都有很好的弹性,就可以减少噪声。
除了“小锤子”的敲击,轮胎与路面接触的面还会被挤得变形,轮胎和路面形成的密闭小孔中有压力比较大的气团,还有一部分空气被挤了出去,形成不稳定的气流。当轮子继续向前滚动,空气会迅速填充被挤扁的空隙,汽车高速行驶时,这个过程会产生噪声。
说到马路降噪,可能大家最先想到的就是隔音墙。我们在一些城市的主要道路旁边经常能看到这种用于隔音的装置。隔音墙的材料有很多,有的是由塑料制成的,有的是金属的,有的是混凝土的。它们的原理很简单,就是试图将声波挡住,防止向公路外的居民区传递。不过,尽管一部分声波被反射了回去,隔音墙的效果也并不是那么好。
一些工程师和学者发现,改变路面本身的性质似乎对于降噪很有帮助。人们尝试过研制多孔沥青路面,或者在混凝土表面刮出一些微小的凹槽。这些扩大的空隙不仅有助于减少车轮和地面接触时产生的噪声,还有利于在下雨天排水。2022年,一家公司开发了RARx新型沥青添加剂,这种添加剂由报废汽车轮胎的橡胶制成,把它添加到沥青中,可以有效吸收道路噪声。
道路噪声不仅会吵到住在附近的居民,最“深受其害”的应该是坐在车上的人。赛朗声学技术(Silentium)开发了一种名叫Quiet Bubble的主动降噪技术。它在汽车底盘安装了6个可以监控道路噪声的装置,原理类似把汽车变成一个巨大的降噪耳机,软件收集到噪声信号后,可以通过车辆的扬声器系统发出抗噪声信号,外部噪声信号与人造抗噪声声波到达乘客耳膜时就可以相互抵消了。