VU Magazine 1994 - pagina 68

ken in een minteken te veranderen, zoals op de boekhoudkundige balans tegenover een debetpost een even grote creditpost wordt geplaatst. D e amplitude (dat is; de 'hoogte' van de geluidsgolf) wordt gelijk gehouden, maar de fase (de 'richting' van de golf, uitgedrukt in plus of min) wordt 180 graden gedraaid. Wil dit daadwerkelijk leiden tot een reductie van lawaai, dan moet de onderlinge afstemming van de twee geluidsgolven uiteraard zo nauwkeurig mogelijk zijn. Het anti-geluid moet geproduceerd worden door een luidspreker die zo dicht mogelijk bij het oor geplaatst is. De 'anti-geluidsbron' moet minimaal hetzelfde geluidsniveau kunnen produceren als die van het te dempen lawaai, hetgeen betekent dat de te gebruiken luidspreker vaak niet geringe afmetingen zal moeten hebben. In dit laatste geval, zoveel zal duidelijk zijn, zit nog een praktisch obstakel bij de toepassing van antigeluid. De verwachting is echter dat, op het gebied van systeembouw, aan dit probleem op met te lange termijn iets te doen is.

eerste anti-geluidssysteem ontwikkeld voor de bestrijding van periodiek lawaai in 'buissystemen' (bijvoorbeeld de uitlaten van motoren). Het systeem werkt globaal als volgt. Bij lawaai van periodieke aard, zoals in een auto, kan een anti-geluid-regelaar worden toegepast; een apparaat waarin een programmeerbare, digitale 'golfvormgenerator' het vereiste anti-geluid produceert. In deze anti-geluid-regelaar zit bovendien een microcomputer die het te bestrijden lawaai registreert en analyseert, en op basis daarvan de golfvormgenerator 'aanstuurt', dat wil zeggen: het te produceren anti-geluid aan de generator doorgeeft. Daarnaast controleert de microcomputer voortdurend het lawaai op veranderingen, om zo het anti-signaal waar nodig (als de auto optrekt, afremt, de bocht neemt, of stilstaat) bij te stellen. Een apparaat dat aldus flexibel reageert op veranderingen in de lawaaibron en overige beïnvloedende omstandigheden (zoals bijvoorbeeld temperatuurverschillen) wordt een 'adaptief' anti-geluidssysteem genoemd.

Als ook die hindernis is overwonnen, dan zullen de toepassingsmogelijkheden van anti-geluid legio zijn. Het principe biedt weliswaar geen oplossing voor het geluidloos maken van vliegtuigen en auto's, zoals men in Nazi-Duitsland nog dacht, maar het zal wel een effectieve methode blijken om in vliegtuigen en auto's het motorlawaai drastisch te verminderen. Bovendien valt te denken aan lawaaireductie in ventilatiesystemen, het verminderen van lawaai-overlast, geproduceerd door machines in werkplaats of fabriekshal, maar bijvoorbeeld ook van de hinderlijke geluiden die veel huishoudelijke apparaten maken.

Ons oor is een uiterst gevoelig instrument. Anti-geluid dat niet nauwkeurig op al dergelijk veranderingen inspeelt, is daarom niet interessant voor toepassing. Maar precies afgesteld en flexibel anti-geluid zou echter een doorbraak kunnen betekenen in de lawaaibestrijding. Vooralsnog zijn onderzoekers optimistisch gestemd over de mogelijkheden daartoe, en inmiddels bestaat eveneens vanuit de industrie grote belangstelling.

Recent promoveerden twee T N O medewerkers op anti-geluid. In een van de twee proefschriften - dat van Micltiel van Overbeek, getiteld 'Active control of periodic noise' - wordt uitgebreid ingegaan op de akoestische en regeltechnische problemen die optreden bij zowel een eendimensionale geluidsbron als bij lawaai in een driedimensionale, besloten ruimte. In de praktijk spreken we dan over lawaaireductie van een vacuümpomp in een chemische fabriek, en over het bestrijden van het motorlawaai in de cabine van een doorsnee vrachtwagen.

Stocliastiscli Het periodiek geluid van een vrachtwagenmotor (een beperkt aantal tonen in een vrij regelmatig dreun) is, ondanks alle veranderingen daarin, met anti-geluid nog vrij eenvoudig tegen te gaan. Heel anders is dat met geluiden zoals bijvoorbeeld voortgebracht door de menselijke stem. Daarbij wordt het veel moeilijker om toonhoogten te voorspellen en bijtijds het bijpassende anti-geluid te produceren. Dergelijke onvoorspelbare geluiden worden 'stochastisch' genoemd. Maar ook hier biedt de moderne microelektronika uitkomst.

Geluids- en anti-geluidsgolven grafisch weergegeven: boven de golf van het te dempen lawaai, daaronder die van het anti-geluid dat exact dezelfde sterkte heeft, maar dan in tegengestelde richting; helemaal onderaan het resterende geruis.

Periodiek

22

Het lawaai uit deze voorbeelden, bij de bestrijding waarvan anti-geluid inzetbaar zou kunnen zijn, wordt 'periodiek' geluid genoemd: geluid dat een beperkt aantal toonhoogten en een zekere regelmaat als kenmerk heeft en dat veroorzaakt wordt door compressoren, auto-uitlaten, en dat bijvoorbeeld ook optreedt in de cabines van propellervliegtuigen. Bij T N O wordt sinds het begin van de jaren tachtig onderzoek gedaan naar de toepassingsmogelijkheden ^ van anti-geluid. In 1989 werd een H

v u MAGAZINE FE8RUARI 1994

time ^

^

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen