Silent box

Do czego to służy

Silent box to nowoczesne urządzenie służące do aktywnej redukcji hałasu, które działa tam, gdzie tradycyjne metody zawodzą. Wystarczy postawić je przy oknie, aby wyeliminować uciążliwy zgiełk miasta – bez kurzu, remontów i wysokich kosztów.

Twoja inspiracja

W dzisiejszym świecie jesteśmy nieustannie bombardowani bodźcami - dźwiękami, obrazami, informacjami. Choć wiele z nich jest użytecznych, ich nadmiar coraz częściej prowadzi do przebodźcowania. Problem ten szczególnie dotyka osoby starsze, czy osoby w spektrum autyzmu. To właśnie ich historie, a także nasze własne doświadczenia codziennego zmęczenia hałasem, zainspirowały nas do działania. Naszym celem stało się przywrócenie ciszy, w otaczającym nas miejskim zgiełku. Chcemy, by nasza technologia nie tylko poprawiała komfort życia, ale też wspiera zdrowie psychiczne. Wierzymy, że każdy zasługuje na chwilę ciszy.

Jak to działa

Silent Box działa na zasadzie aktywnej redukcji hałasu. To technologia, która tłumi dźwięk aktywnie, emitując dźwięk o przeciwnej fazie do tego, który słyszymy z zewnątrz. Mikrofon nasłuchuje dźwięków dochodzących z zewnątrz, a Mikrokontroler analizuje te dźwięki w czasie rzeczywistym. Na podstawie analizy, urządzenie generuje dźwięk o przeciwnej fazie - taki, który po zmieszaniu z hałasem, powoduje ich wzajemne „zniwelowanie”. Ten dźwięk jest odtwarzany przez głośnik. W efekcie do środka pokoju dociera znacznie mniej hałasu. Z czego się składa Silent box? Mikrokontroler STM32 - to bardzo szybki układ elektroniczny, który analizuje dźwięk i steruje pracą całego systemu. Mikrofon - wykrywa hałas z zewnątrz. Wzmacniacz - wzmacnia sygnał dochodzący do głośnika Głośnik - odtwarza dźwięk, który „neutralizuje” hałas. Obudowa - jej kompaktowy rozmiar umożliwia umieszczenie urządzenia na niemal każdym parapecie.

Proces projektowania

Naszą misją jest polepszenie komfortu życia, w dzisiejszym przebodźcowanym świecie. Zaczęliśmy od prostych eksperymentów wykorzystując komputery z systemem operacyjnym windows, co okazało się niestety nieskuteczne, ze względu na zbyt wysokie opóźnienia, które w przypadku aktywnej redukcji szumów uniemożliwiają jej poprawne działanie. Następną próbą było przejście na system operacyjny linux, na którym oparty jest kompaktowy komputer Raspberry Pi, co niestety okazało się ślepym zaułkiem, ponieważ mimo tak szybkiego systemu opóźnienia były zbyt wysokie. Po dwóch nieudanych próbach użycia prostych rozwiązań zdecydowaliśmy się na użyciu trudniejszego w implementacji komponentu, jakim jest mikrokontroler STM32. Pierwszym krokiem tej implementacji było puszczenie dźwięku używając mikrokontrolera, co przysporzyło nam początkowo wiele problemów, ale po pokonaniu trudności możliwe było przejście do następnego etapu, jakim był odczyt sygnału z mikrofonu. Po pozytywnym ukończeniu wyżej wymienionych etapów jedyne co zostało to utworzenie algorytmu puszczającego dźwięk w przeciwfazie, mającego za zadanie wyciszenie dźwięków zza okna. Ostatnim etapem było zaprojektowanie kompaktowej obudowy, wykonanej w technologii druku 3D.

Jak to się różni

Silent box to wyjątkowe urządzenie, ponieważ na rynku nie istnieje jego odpowiednik. Tradycyjne metody wyciszania pomieszczeń wiążą się z hałasem, bałaganem i wysokimi kosztami, podczas gdy Silent box pozwala tego uniknąć. Co więcej, jego instalacja jest nieinwazyjna, co ma szczególne znaczenie dla osób wynajmujących mieszkania. Technologia zastosowana w naszym urządzeniu jest podobna do tej wykorzystywanej w słuchawkach z aktywną redukcją szumów - odcina użytkownika od hałasu z zewnątrz, umożliwiając skupienie się np. na muzyce. Nasze rozwiązanie ma jednak istotną przewagę: użytkownik słyszy wszystkie dźwięki w pomieszczeniu, a wyciszane są wyłącznie dźwięki dochodzące z zewnątrz budynku. Dzięki temu możliwe jest swobodne prowadzenie rozmów, odpoczynek, nauka czy wyciszenie się przed snem, bez izolowania się od domowego otoczenia.

Plany na przyszłość

Naszym planem na przyszłość jest dalsze rozwijanie prototypu, złożenie wniosku patentowego oraz wprowadzenie go na rynek w atrakcyjnej cenie. Planowane jest również zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do poprawy jakości działania. Wierzymy, że technologia powinna być dostępna nie tylko dla najbogatszych, ale również dla tych, którzy najbardziej jej potrzebują. Chcemy zwiększyć skuteczność działania systemu, rozszerzyć jego zastosowanie i zadbać o to, by w przyszłości Silent box mógł realnie poprawiać komfort życia wielu osób na całym świecie.

Nagrody