Dyson Zone: чистый звук и чистый воздух
Компания Dyson представила носимое устройство Dyson Zone – накладные наушники с системой шумоподавлением и высоким качеством воспроизведения звука, которые одновременно подают очищенный поток воздуха к носу и рту. Являясь результатом более чем десятилетних исследований и разработок компании, наушники Dyson Zone одновременно решают две проблемы, характерные для мегаполисов: загрязнения воздуха и шумового загрязнения. Устройство улавливает аллергены и твердые частицы, подавляя нежелательные уличные шумы.
Городское население планеты продолжает расти, и по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), девять из десяти человек во всем мире дышат воздухом, который превышает установленные ВОЗ предельно допустимые уровни загрязняющих веществ. Если во время пандемии Covid-19 уровень концентрации NO2 в городах снизился, то сейчас во многих городах мира он быстро вернулся к норме или превысил уровень до пандемии. Кроме того, по оценкам, более 100 млн человек (около 20% населения Европы), подвергаются длительному воздействию шума, превышающему нормативы ВОЗ.
«Загрязнение воздуха является глобальной проблемой – оно влияет на нас везде, где бы мы ни находились. В своих домах, в школе, на работе и в движении – пешком, на велосипеде, на общественном или личном транспорте. Dyson Zone очищает воздух, которым вы дышите в пути. В отличие от лицевых масок, он подает поток свежего воздуха, не касаясь вашего лица, с помощью высокоэффективных фильтров и двух миниатюрных компрессоров. После шести лет работы мы рады, что можем обеспечить чистый воздух и чистый звук в любом месте», – говорит Джейк Дайсон (Jake Dyson), ведущий инженер компании (сын её основателя, Джеймса Дайсона).
Наушники Dyson Zone, очищающие воздух, созданы благодаря 30-летнему опыту компании Dyson в области электродвигателей, технологий формирования воздушного потока и фильтрации воздуха. Миниатюрные компрессоры, встроенные в каждый амбушюр, пропускают воздух сквозь двухслойные фильтры и направляют два потока очищенного воздуха через бесконтактную маску к носу и рту пользователя. Благодаря фигурным наплывам на маске поток очищенного воздуха удерживается вблизи носа и рта, в минимальной степени смешиваясь с внешним воздухом. За счет усовершенствованной системы шумоподавления Dyson Zone избавляет пользователя от нежелательного городского шума. А благодаря низкому уровню искажений и нейтральной частотной характеристике устройство точно воспроизводит музыку или аудио.
Промежуточные варианты конструкции наушников
Первоначально наушники Dyson Zone представляли собой загубник, как у трубки для подводного плавания, и рюкзак для электромотора и других элементов конструкции, но за шесть лет разработки они претерпели значительные изменения. После испытаний более чем 500 прототипов один мотор, первоначально расположенный на затылке, превратился в два компрессора, по одному в каждой чашке наушников, а загубник эволюционировал в эффективную маску, подающую чистый воздух без контакта с лицом – это совершенно новый механизм подачи чистого воздуха.
Поиск бесконтактного решения был обязательным условием для инженеров Dyson, чтобы избежать дискомфорта и раздражения при ношении устройства. Поэтому маска является его важнейшим элементом. Геометрия маски, а также центральная сетка, рассекающая воздушный поток на две струи, обеспечивают эффективную подачу очищенного воздуха, выходящего из фильтров, к носу и рту при встречном ветре с учетом особенностей формы лица пользователя.
Выйдя за рамки традиционных методов исследований, инженеры Dyson использовали дыхательный манекен, оснащенный механическими легкими и сенсорами. Манекен, помещенный в изолированную испытательную камеру, «вдыхал» загрязнения, имитируя дыхание человека. При этом измерялись уровень загрязнения в носу и горле, чтобы определить эффективность фильтрации частиц.
Миниатюрные компрессоры в амбушюрах пропускают воздух через двухслойные фильтры, которые удалось вписать в ограниченный объём наушников. Отрицательно заряженный электростатический фильтрующий материал улавливает самые мелкие частицы (аллергены, и частицы техногенного происхождения), в то время как обогащенный калием слой активированного угля улавливает газы, загрязняющие воздух в городе, такие как NO2 и SO2.
Впервые войдя в мир аудио, инженеры Dyson и здесь применили научный подход. В результате обширных акустических исследований удалось достичь чистого, насыщенного звука и улучшенного шумоподавления. Несмотря на ограниченное пространство, присущее носимому устройству, инженеры Dyson разработали высокоэффективную неодимовую электроакустическую систему внутри каждого амбушюра. Широкая частотная характеристика, точный баланс левого и правого каналов и искажения, значительно ниже тех, которые могут быть обнаружены человеческим ухом, обеспечивают точное воспроизведение того, что было задумано композитором или исполнителем.
Каждая человеческая голова на нашей планете уникальна. При разработке своего первого носимого устройства инженерам Dyson пришлось по-новому подойти к вопросу комфорта. Детальное исследование геометрии головы и лица позволило им понять, как наушники Dyson Zone, очищающие воздух, будут сидеть и работать на разных головах, что позволило определить силу зажима оголовья, геометрию и материалы маски, регулировку механики и многое другое.
Вдохновившись формой и дизайном лошадиного седла, конструкторы Dyson Zone спроектировали их так, чтобы распределить вес по бокам головы, а не на макушке. Седло обычно изгибается над позвоночником лошади, распределяя нагрузку по областям слева и справа от позвоночника – такой же принцип использован в центральной подушке на оголовье наушников.
Разработка амбушюров для наушников была важна по трем причинам: комфорт, устойчивость на голове и пассивное ослабление звука. Пена – очевидный выбор для амбушюров, и инженеры Dyson глубоко изучили состав различных пен, чтобы выбрать наиболее подходящий материал с точки зрения его плотности, сжимаемости и упругости – все эти факторы влияют на то, как давление передается на голову. При выборе оптимального пеноматериала для амбушюров и оголовья важно было найти баланс между комфортом, который он обеспечивает, стабильностью при формовке зоны вокруг уха, а также акустическими характеристиками, которые он обеспечивает. Формовка зоны вокруг уха увеличивает размер контактных точек, обеспечивая лучшее уплотнение и препятствуя проникновению в ухо дополнительных городских шумов. Амбушюры намеренно сделаны более плоскими, чем обычные – как для ослабления шума, так и для комфорта, поскольку угол их наклона соответствует оптимальному углу расположения уха на голове.
Сообщается, что наушники Dyson Zone будут доступны на мировом рынке осенью 2022 года.
См. также:
