Lyden av stillhet

Anne-Lise Aakervik
Foto: Rune Petter Ness

Hvem har ikke ligget våken og irritert seg over bassdunkene fra naboens fest? Uansett hvor mange puter og hvor tykke vegger du har, så hjelper det ikke mot de lavfrekvente basslydene.

Diesellokomotivet DI 4 er NSBs verste bråkebøtte med sin lavfrekvente dunkelyd. En «stille sone» som monteres på fører Arne Fodnes' stol, vil ved hjelp av motlyd nøytralisere de lavfrekvente dunkelydene.

Slik vil også den karakteristiske dunkelyden i et diesellokomotiv gå gjennom marg og bein og virke anstrengende på føreren. I opp til åtte timer kan en lokfører sitte og høre på den monotone dunkende støyen.

Lydbølger beveger seg gjennom lufta på samme måte som ringer i vann. Den tradisjonelle måten å stoppe lyd eller bråk på er å bygge en isolert vegg mellom deg og kilden. Men lavfrekvente lyder går veldig langt og er vanskelig å stoppe.

Nå er hjelpen her: En nakkestøtte med høyttalere, mikrofoner og avansert elektronikk monteres på stolryggen og skaper en sone med redusert støy rundt lokførerens hode.

Lynraskt
Mikrofonene fanger opp de dype brummelydene (lavfrekvent støy) i førerhuset, sender de til boksen som er montert på støtten. Her beregnes det eksakte speilbildet av den uønskede lyden ved hjelp av digital signalbehandling. Ut av de to høyttalerne sendes så støyens motlyd, eller trykkbølger med motsatt fortegn. Rundt høyttalerne, som er plassert i hodehøyde, vil det oppstå en sone der støyen er sterkt dempet. De dype brummelydene, som sliter på hørsel og konsentrasjon, er borte, mens andre lyder høres. Siden lyden plukkes opp og sendes ut igjen på omtrent samme sted, må signalbehandlingen skje ekstremt hurtig. Så langt går det på rundt 60 mikrosekunder. Lynraskt med andre ord. I tillegg må den utsendte lyden være eksakt lik den uønskede lyden for at kanselleringen skal være effektiv over et stort nok område.

- Dette er helt på grensen av det som er fysisk mulig, sier Odd K. Pettersen, forskningssjef ved SINTEF Tele og data, avd. Akustikk. Ideen om en stille sone ble født under en diskusjon av nye ideer mellom to SINTEF forskere for åtte år siden. De satte en dyktig diplomstudent, Eivind Bergsmyr, på saken for å se om det var mulig å skape en slik sone rent teknisk. - Og til vår store overraskelse klarte han det, forteller Pettersen. Det ble tatt patent på produktet i flere land, blant annet USA, og etter flere «Reodor Felgen-utgaver» var teknologien klar for uttesting i et virkelig produkt.

En av tre
I 1998 ble selskapet Silence International AS (SI) opprettet for å industrialisere Stille Sone. Selskapet samarbeider med SINTEF, og har i dag rettighetene til patentet og kommersialiseringen av produktet.

- Aktiv motlyd for å dempe lavfrekvent støy er framtidas teknologi. Ideen om en Stille Sone lå bare og ventet på å bli tatt i bruk, sier daglig leder, Peter Molthe i SI. Stille Sone er et av tre produkter i verden på området. Men mens andre sikter seg inn mot flyindustrien, er det tog som er målet for Stille Sone i første omgang. I april testes produktet ut av NSB's lokførere på blant annet Nordlandsbanen. NSB, sammen med SND, har også bidratt i den offentlige forsknings- og utviklingspakken. Asle Nordbotten, lok-kontrollør ved NSB, sier at Stille Sone virker lovende så langt. I følge arbeidsmiljøloven skal støyen i et lokomotiv ligge under 70 decibel, noe den ikke gjør i dag. For å kompensere bruker lokførerne øreklokker, men det blir slitsomt i lengden. - I tillegg sitter støyen i ørene lenge etter at man har gått av vakt, sier han.

- Vi har store forhåpninger til Stille Sone, fordi forsøkene har vist at den greier å fjerne de slitsomme, lavfrekvente lydene, sier Asle Nordbotten.

Tanken er å videreutvikle teknologien for å integreres i andre typer førerseter, som operatørseter i prosessindustri og passasjerseter i jetfly og hurtigbåter.

* Kontakperson i SINTEF: Odd K.Pettersen
Tlf.: 73 59 26 37
E-post: Odd.K.Pettersen@informatics.sintef.no