Laagfrequente ruis (500 Hertz en lager), die afkomstig kunnen zijn van verschillende bronnen, zoals bouwmachines en vliegtuigen, is een vorm van omgevingsgeluidsprobleem in stedelijke omgevingen. Dergelijke ruis zendt over lange afstanden uit en veroorzaakt overlast in een groot gebied. Het is ook bekend dat het een aantal negatieve fysiologische reacties veroorzaakt, zoals veranderingen in bloeddruk, duizeligheid en ademhalingsmoeilijkheden, zelfs als het geluid niet hoorbaar is.

De meeste in de handel verkrijgbare ruisonderdrukkende apparaten en structuren van vandaag, echter, zijn alleen effectief in het verminderen van hoogfrequente ruis, terwijl laagfrequent geluid door deze structuren blijft doordringen. Om laagfrequente ruis effectiever te verminderen, een team van ingenieurs van de National University of Singapore (NUS) heeft daarom een ​​reeks nieuwe geluiddempende blokken ontworpen die gericht zijn op laagfrequent geluid.

Klein, aanpasbare blokken om een ​​reeks laagfrequente ruis te verminderen

Elk 3D-geprint blok kan worden aangepast om een ​​specifieke geluidsfrequentie te annuleren door de grootte van de luchtholte en de nekopening in het blok aan te passen. De blokken kunnen vervolgens in een roosterachtige hoststructuur worden geschoven om als geluidsscherm te fungeren. Met behulp van dit modulaire ontwerp, de NUS-ingenieurs waren in staat om de eigenschappen van het geluidsscherm beter te beheersen en betaalbaar te produceren. De experimenten van het team toonden ook aan dat het modulaire ontwerp laagfrequente ruis onder 500 Hertz met gemiddeld 31 decibel kon annuleren, die zes keer effectiever is dan andere veelgebruikte geluidsschermen. Aanvullend, het modulaire ontwerp was ook lichter en dunner in vergelijking met bepaalde veelgebruikte geluidsschermen.

"Deze geluidsreducerende blokken kunnen eenvoudig worden opgenomen als onderdeel van bestaande muurconstructies, en het zou niet nodig zijn om vanaf het begin een hoststructuur op te bouwen om de geluidsbarrière te implementeren. Een dergelijk modulair ontwerp betekent ook dat een verscheidenheid aan blokken die gericht zijn op verschillende ruisfrequenties binnen dezelfde hoststructuur kunnen worden gebruikt om een ​​reeks laagfrequente ruis effectief te blokkeren, " verklaarde universitair hoofddocent Lee Heow Pueh van de afdeling Werktuigbouwkunde van de NUS-faculteit Ingenieurswetenschappen, die de innovatie leidde.

Mobiele applicatie voor nauwkeurige tracking van geluidsgegevens

Het team ontwikkelde ook 'Noise Explorer', een mobiele applicatie die ruisgegevens nauwkeurig kan volgen op basis van een nieuwe methode die door het team is ontwikkeld om de microfoons van smartphones te kalibreren. In tegenstelling tot bestaande mobiele toepassingen voor geluidsmonitoring, Ruisverkenner, wanneer gekalibreerd, kan het geluidsdrukniveau en de frequentie-inhoud meten met een nauwkeurigheid van minder dan één decibel voor 99,7% van de metingen in de experimenten van het team.

Een onmiddellijke toepassing van Noise Explorer is voor crowdsourcing van geluidsgegevens om autoriteiten te helpen de bron van geluid effectiever te identificeren en te verminderen. Andere mogelijke toepassingen van de mobiele applicatie zijn onder meer het volgen van iemands blootstelling aan geluid gedurende een bepaalde periode en koppeling met kunstmatige intelligentie voor het bewaken van de toestand van apparaten en apparatuur.

Assoc Prof Lee zei:"Een aanpasbaar modulair geluidsscherm, samen met een handige en nauwkeurige geluidsmeter, autoriteiten en regelgevers in staat zullen stellen hun strategieën voor geluidsbeheer effectief af te stemmen op de aard van het geluid dat in een gebied wordt overgebracht. Op deze manier, de mensen die in de buurt wonen en werken, zouden meer comfort kunnen genieten."

Hij voegde eraan toe dat zijn team in gesprek is met een lokaal bedrijf om de geluiddempende blokken verder te ontwikkelen en te commercialiseren. Ze onderzoeken ook de esthetiek van de blokken, zodat ze naadloos kunnen worden geïntegreerd in het architectonisch ontwerp van een gebouw.