身处城市公寓的人们，不论白天或晚上打开窗户都会听到汽车喇叭、电动钻地机、醉客咆哮、野狗吠叫等各种噪音交织而成的城市交响乐。虽然关闭窗户可降低噪音，却阻碍空气流通。对此，新加坡的研究人员开发出可安装在窗户，并将外面传入声音降低 10 分贝的装置。
此降噪系统是由一科学家团队创建，包括提出基本概念的 Masaharu Nishimura，以及新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University）研究员 Bhan Lam。整个系统仿佛为整间公寓戴上降噪耳机（Noise-Canceling Headphone），让日常生活更宁静舒适。
适用 300~1,000Hz 频率的噪音抑止，兼具通风与降噪效果
“我在新加坡长大，”Lam 博士表示：“这是个充斥各种噪音的小城市，所以我有解决这个问题的先决动力。”结果发表在《自然科研》（Nature Research）期刊。虽然他们开发的原型在现实世界还算不上最实用的装置，但为相关技术发展指明方向，对于缓解嘈杂城市的生活压力有一定程度帮助。
团队借鉴降噪耳机的相同技术原理，透过在窗户安装 24 个小型喇叭，成功将降噪概念扩展落实到整个房间。喇叭会发出与外面噪音相对应的声波，中和抵消（或至少中和一部分噪音）。系统基于声波的频率，目前最佳范围在 300~1,000 赫兹（Hz）。
新加坡这个靠近赤道的城市气温通常很高，重叠交错的交通系统，乃至现代高层公寓大楼对自然通风的渴望，莫不给健康生活带来难题。Lam 博士阐述：“在新加坡这样的地方，我们希望尽可能保持窗户敞开，以减少导致碳密集排放的空调使用，并防止积累形成可能对某些人健康构成风险的污浊不流通空气。”
然而一旦开窗，来自城市交通、火车、头顶飞过飞机和建筑施工设备的持续嘈杂声，会让整栋公寓轰隆作响。所谓的气密窗或隔音窗等“抗噪控制窗”，和完全紧密的窗户没两样，无法抗噪同时兼顾通风需求。
对任何声音而言，想要降低噪音的最佳方法就是从源头把关，例如装在枪口的消音器。因此研究人员将窗户视为噪音来源，毕竟大多数噪音都是透过窗户进入房间。
能发出中和抵消外来噪音的“反制”波，但人声与零星噪音的抑制效果不佳
系统透过安装在窗外的麦克风检测令人讨厌噪音源的重复声波，并由电脑控制器记录。如此便能破解中和抵消噪音所需的合适声波频率，并将声波传到窗内的喇叭阵列。
然后，这些喇叭会发出能抵消外头声波的适当“反制”波，然后屋内的人就能得到近乎幸福的宁静。“如果你在房间里，会感觉到仿佛打开降噪耳机的降噪功能”，Lam 博士表示。
此系统最适合衰减各种巨大声响，尤其是最佳频率范围听得到的各类稳定噪音源。不幸的是，人声并不在范围内。所以找到让大楼对面过大交谈声能安静抑止的方法，就是接下来必须面对与克服的障碍。
另一个限制是，零星噪音像是鞭炮、汽车喇叭或商店铁卷门偶尔发出震耳欲聋的撞击声，系统抑止消除的效果不佳，这些噪音迫使许多城市居民关上窗户。频率限制的原因之一在于喇叭大小。要抵消较低频率，就需要使用更大的低音喇叭，如此一来势必会对通风乃至视野造成影响。
总之，这是一个不同取舍的过程，你可以安装更大的窗户，或找到更小喇叭达到抵消较低频率效果的其他方法。事实上，目前系统采用 24 个喇叭（每颗直径约 2 英寸）的方式，的确会形成美学障碍。
Lam 博士不讳言表示：“我们就收到‘有点丑’的评价。”但不论如何，如果系统能消除飞机起飞的巨大声响，那么对耳朵来说，抑止后的余音就仿佛轻柔音乐。
- Scientists Say You Can Cancel the Noise but Keep Your Window Open
（图片来源：南洋理工大学）
