Niz prstenova postavljenih na središnji nosač može snažno smanjiti odjeke na kraju cijevi. Takav akustički umetak usporava zvučne valove, skraćuje njihovu valnu duljinu i omogućuje da se dio energije rasprši prije nego što se zvuk odbije natrag.
Konstrukcija se naziva akustičkom "crnom rupom" zbog načina na koji zadržava i prigušuje valove. Uređaj nema gravitacijski horizont događaja i ne stvara crnu rupu kakvu proučavaju astronomi. Njegova je namjena upravljanje zvukom u cijevima i kanalima.
Jie Deng, Oriol Guasch i suradnici opisali su ga u radu za časopis Applied Acoustics. Prema zapisu Sveučilišta Ramon Llull, članak pripada izdanju od 5. veljače 2026. Posebnost konstrukcije jest to što se izrađuje odvojeno i umeće u postojeću cijev.
Zvuk se postupno usporava
U konvencionalnim izvedbama akustičke "crne rupe" prstenovi i šupljine oblikuju se u unutrašnjosti same cijevi. To otežava naknadnu ugradnju, jer završni dio cijevi treba prilagoditi željenoj geometriji.
Nova izvedba obrće taj raspored. Prstenovi različitih promjera nižu se duž središnjeg nosača, a između njih ostaju šupljine. Zajedno s okolnom stijenkom mijenjaju način širenja zvuka duž cijevi.
Dok val napreduje kroz tu strukturu, njegova se energija sve više koncentrira. Trenje i izmjena topline između zraka i površina omogućuju da se dio energije pretvori u toplinu. Manje energije potom ostaje za val koji se vraća prema izvoru i stvara odjek.
U idealiziranom matematičkom opisu val bi se mogao usporavati sve više. Stvarni uređaj ima konačnu duljinu i ograničen broj prstenova, pa ne uklanja sve odbijanje zvuka. Njegova se učinkovitost mora mjeriti u frekvencijskom području za koje je namijenjen.
Provjera prototipa i računalne usporedbe
Istraživači su 3D ispisom izradili prototip dug 15 centimetara i ispitali ga u impedancijskoj cijevi. U tom laboratorijskom uređaju izvor šalje zvuk, a mikrofoni omogućuju mjerenje valova koji dolaze prema uzorku i onih koji se od njega odbijaju.
Izmjereni odziv dobro se slagao s računalnim modelom. Odvojene simulacije usporedile su umetak s konvencionalnom izvedbom i pokazale manje odbijanje u širokom frekvencijskom području. Prednost je povezana i s drukčijim rasporedom rezonancija u šupljinama.
Takav bi umetak mogao biti koristan za prigušivanje zvuka u kanalima i prigušivačima. Mogućnost naknadne ugradnje pojednostavnjuje izradu, ali laboratorijska provjera ne rješava sve zahtjeve stvarnih instalacija. Strujanje zraka, promjene temperature i tlaka te čestice koje se mogu zadržati u šupljinama trebaju se ispitati prije uporabe u pojedinom sustavu.
