25 ноября в Омске в очередной раз подведены итоги программы У.М.Н.И.К. (участник молодежного научно-инновационного конкурса) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Победителями стали 15 молодых омских ученых. В ближайшее время они получат гранты в размере 200 тысяч рублей на продолжение исследований.«КВ» продолжают знакомить читателей с наиболее интересными изобретениями омичей.
В современном мире человек постоянно находится под воздействием шума: проезжающие под окном автомобили, соседский ремонт, громкие разговоры в общественном транспорте. Иногда очень хочется взять в руки что-то вроде пульта от телевизора и нажать на кнопку Mute, чтобы отключить все звуки. До недавнего времени подобное желание было фантастикой. Но аспирантка Омского государственного университета путей сообщения Олеся ХОДУНОВА знает, как сделать его реальностью. Адаптивное устройство активного шумоподавления не имеет аналогов в мире и способено приглушить звук любой громкости на задаваемом расстоянии в радиусе до десяти метров от человека. Как работает новинка, когда появится в продаже и сколько будет стоить, выяснил корреспондент «КВ» Максим ДУБОВСКИЙ.
— Олеся, что такое адаптивное устройство активного шумоподавления?
— Представим ситуацию: идет лекция, преподаватель просит студентов соблюдать тишину, все замолкают. Но становится ли по-настоящему тихо? Шум от проектора, осветительных приборов все равно будет присутствовать, но мы настолько к нему привыкли, что уже не замечаем. Между тем шум негативно сказывается на здоровье человека, его психике, работоспособности. Предлагаемый автоматически настраиваемый портативный прибор активного шумоподавления человек сможет взять с собой и создать комфортные для себя условия. В отличие от устройств пассивного шумоподавления, к примеру специальных стеклопакетов, наш прибор может использоваться в той среде, где находится источник звука.
— Что это за прибор, как он выглядит и, главное, как работает?
— Устройство будет сопоставимо по размерам с портмоне. Мы уже проводили испытания разработанного нами несколько лет назад прибора, в результате удалось погасить шум в кабине машиниста с 80 до 60 децибел. Человеческий слуховой аппарат устроен таким образом, что линейное изменение силы звука (или звукового давления) не воспринимается нами как линейное изменение громкости. То есть при изменении громкости на 20 децибел человек ощущает снижение громкости не на четверть, а в несколько раз больше.
Известно, что шум – это набор звуковых волн разной частоты и амплитуды. Звуковые волны различаются по источнику возникновения, поэтому добиться эффективного подавления шума довольно сложно. Более того, еще никому не удавалось уменьшить уровень шума, учитывая его спектральный состав. Мы работаем над тем, чтобы создать портативный аналог устройства предыдущего поколения. Для этого нужны деньги, поэтому я участвовала в программе У.М.Н.И.К.
— Каково максимальное расстояние работы прибора?
— При работе прибора в радиусе до 10 метров будет тихо, но такой результат возможен только при плоском фронте волны.
— А если фронт волны не плоский?
— При точечном источнике шума необходимо задать расстояние от человека до прибора, и в радиусе, скажем, два метра будет тихо.
— Все-таки за счет чего будет гаситься шум? Прибор будет посылать звуковые волны в обратном направлении?
— Совершенно верно, наш прибор генерирует шумоподавляющие волны, которые гасят излучение источников звука. На самом деле принцип гашения волн известен довольно давно: мы в противофазе посылаем звуковую волну той же амплитуды и частоты к источнику шума. Сердце нашей разработки – алгоритм, который сможет унифицировать волны, являющиеся составной частью шума, и сгенерировать нейтрализующие волны.
— Я так понимаю, сфера применения вашего изобретения широкая – от домашних условий, например, если соседи делают ремонт, до публичного использования – скажем, в офисе?
— Да, наш прибор может применяться в автомобильной промышленности для активной звукоизоляции салона, на железной дороге и даже в самолетах. Настройка устройства занимает от 5 до 20 минут. Наш аппарат заглушает как шум перфоратора, гул за окном, так и крики. Меня на финале У.М.Н.И.К.а спрашивали: «Будет ли глушиться голос докладчика, если включить прибор?» Этого не произойдет, потому что наш комплекс действует избирательно: он глушит только основной шум.
— Вы одна работаете над созданием этого комплекса?
— Нет, созданием этого прибора занимается команда разработчиков. Руководит процессом доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение железнодорожного транспорта» Олег Алексеевич СИДОРОВ. Кандидаты технических наук Александр СМЕРДИН, Семен ЗАРЕНКОВ и Антон ГОЛУБКОВ. Когда я пришла к заведующему кафедрой, Олег Алексеевич сказал: «Олеся, для нас, конечно, ничего невозможного не существует, но ты понимаешь, что этой проблеме более 50 лет, еще никому не удавалось изобрести такое устройство?».
— Ваш прибор действительно не имеет аналогов?
— Похожие принципы реализованы в автомобилях некоторых зарубежных производителей, они способны заглушить звук работы двигателя, но там в большей мере реализованы механизмы пассивного шумоподавления, то есть используется звукоизоляция. Также механизм, подобный активному шумоподавлению, используется в блютус-гарнитурах. Но ничего подобного нашему прибору по эффективности пока не создано.
— Все-таки какова эффективность?
— В нашей лаборатории постоянно работают три компрессора.
Они производят очень громкий шум. Испытания показали, что при работе нашего комплекса громкость звуков снижается с 86,4 до 63,5 децибел.
— Сколько составляет допустимый уровень шума?
— При 40-50 децибелах человек чувствует себя комфортно, такой звук можно сравнить с человеческой речью средней громкости, 80 децибелов сравнимы с громким криком, 120 децибел – болевой порог для человека, при 140 децибелах даже из металла вырываются стальные заклепки.
— На какой стадии находится ваша разработка?
— Сейчас наш прибор – это, грубо говоря, набор датчиков, соединенных проводами. Думаю, нам потребуется около двух лет, чтобы закончить все работы.
— Как долго вы работаете над этим прибором?
— Испытания начались около трех лет назад, над этим проектом тогда работали сотрудники нашей кафедры. После того как я поступила в аспирантуру, и я включилась в работу. Меня эта тема очень заинтересовала, я человек, который очень легко увлекается. Я понимала, что разработать такой прибор очень сложная задача. Когда защищала проект перед комиссией конкурса У.М.Н.И.К., очень волновалась, потому что члены жюри, профессора, знают в этой области гораздо больше меня.
— Сколько будет стоить ваше устройство?
— Мы предполагаем, что в случае, если удастся наладить серийный выпуск, прибор будет стоить около 100 долларов. Самое ценное в нем не датчики и динамики, не аппаратный комплекс, а программное обеспечение. В ближайшее время мы планируем получить свидетельство об интеллектуальной собственности.
— Олеся, как получилось, что вы поступили в вуз на техническую специальность? Ведь девушки, как правило, в технике не особенно разбираются?
— На самом деле я поняла, что хочу учиться в ОмГУПСе, за несколько дней до экзаменов. В то время я пять раз в неделю ходила на подготовительные курсы, совмещала учебу в школе и тренировки по танцам. Не знаю, как мне это удавалось. Сейчас понимаю: главное относиться ко всему легко! В университете моя жизнь стала еще более насыщенной и увлекательной! Пять лет пролетели незаметно.
Мне очень интересно здесь работать: постоянно искать что-то новое, находить нестандартные решения, ученый – это творческая профессия. Я больше склонна к техническим направлениям деятельности, мне интересно, как работает техника, что с чем взаимодействует.
Если человек не увлечен тем, чем занимается, ему нигде не понравится.
— В аспирантуру целенаправленно пошли?
— Честно говоря, в студенческое время не задумывалась об этом. Многие парни приходят в лабораторию с третьего курса, постоянно что-то делают. На распределении у меня был вариант остаться в Омске, но я люблю путешествовать и хотела поехать работать по специальности. Я тогда сказала: «Мне хочется услышать другие предложения!». Члены комиссии улыбнулись – девушек берут на железную дорогу неохотно, но мне предложили работу в Ярославле. За несколько дней до вступительных экзаменов в аспирантуру мне позвонил заведующий кафедрой и попросил прийти. В то утро Олег Алексеевич СИДОРОВ предложил мне поступить в аспирантуру.
— Олеся, вы говорите, что занимались танцами, не было ли желания связать с этим свою судьбу?
— Я занималась танцами 15 лет. Была одной из ведущих солисток ансамбля университета путей сообщения «Рандеву». Танцы – другая сторона моей жизни. В реальной жизни я хочу стать успешной бизнес-леди. Сейчас я совмещаю работу в университете и три раза в неделю веду тренировки по фитнесу и танцам. Мне удается реализовать свой творческий потенциал в разных сферах.
Биография
Олеся Андреевна родилась в Челябинске 12 февраля 1988 года. Родители переехали в Омск, когда ей было 2 года. В 2005 году окончила школу № 162 с золотой медалью и поступила в Омский государственный университет путей сообщения на электротехнический факультет. В 2009 году получила диплом бакалавра по специальности «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». В 2010 году окончила университет с красным дипломом по специальности «Электроснабжение железных дорог» и поступила в аспирантуру на кафедру «Электроснабжение железнодорожного транспорта».
