Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Klimat

Att se ljud

Publicerad: 29 oktober 2008, 13:30

Alla vet att en bil, en dator eller en fabrik bullrar. Men exakt vad det är som bullrar, vilka delar av bilen är mest ljudgenomsläppliga, exakt var knirkar det i instrumentpanelen, det är mycket svårt att ta reda på med bara öronen som hjälp. Kunde man se ljud skulle det underlätta.


Ljudmätningar på industrier och utvecklingsavdelningar har hittills inskränkt sig till att man mer eller mindre empiriskt letat efter bullerkällor med öron och decibelmätare. Att mäta igenom en hel kilometerlång industribyggnad som har bullerproblem kan ta flera månader.

Alla är medvetna om att en maskin som håller på att gå sönder skramlar, men exakt var och hur skramlar det? Vilket blad på vindkraftverket bullrar? Var uppstår vindtjut? Tyska GFaI Tech har tagit fram en akustisk kamera som faktiskt kan se ljud och ge svar på alla dessa frågor. Elegant och enkelt dessutom. Med GFaIs akustiska kamera kan man ”fotografera” ljudet, genom att lägga ett ”akustiskt foto” ovanpå en vanlig bild, och se exakt var det bullrar, vilka frekvenser bullret består av och peka ut exakt vilka frekvensområden de olika maskindelarna avger. På ett par minuter.

En av GFaIs produkter, Sphere 48, en 35-centimneters boll med 48 mikrofoner, för 3D-bruk i små utrymmen, t ex bilar för att söka knak, klickljud och vindbrus.

Det är en array av mikrofoner arrangerade så att den kan känna riktningen till de ljud som faller in från alla håll. Signalerna från mikrofonerna går in till ett datainsamlingssystem som A/D-omvandlar ljudet och utför ett antal algoritmer på det. Framtill på bollen sitter en USB-ansluten kamera som förser oss med en visuell, synlig bild av det som ljudkameran ser. Efter bearbetning i datainsamlingssystemet kan ljudtrycket i varje punkt, det akustiska fotot, visas överlagrat på den optiska bilden på den anslutna bärbara datorn, antingen som stillbild eller som film.

Bullret inuti en bil mappat på CAD-modellen av karossen, så man kan vrida och vända på den. Det går att se var bullret kommer in, eller vilka delar av bilen som knirkar eller var vindbruset kommer från.

Den akustiska kameran fungerar precis som öronen, fast oändligt mycket noggrannare. När ljudvågen faller in mot matrisen korreleras fasskillnaderna, och tidsskillnaderna används för att bygga upp en bild av var ljudet kom ifrån. Ljud kan emellertid falla in från flera håll samtidigt och bestå av ett helt spektrum och det är där de smarta algoritmerna kommer in.

Inte helt oväntat är det motorerna som bullrar på ett flygplan. Turbinernas utblås bullrar mer än propellrarna.

Vet man inte vad som är intressant kan man göra ett spektrogram av inspelningen, alltså ett diagram som visar hela inspelningen med frekvenserna efter Y-axeln och tiden efter X-axeln, och nivån som en temperaturskala. Nu är det tämligen lätt att urskilja de intressanta bitarna, till exempel dominanta frekvensband eller formationer som återkommer, till exempel skarpa kanter eller böjar en gång för varje varv vindkraftverket svänger. Man drar upp en markeringsruta runt just det man är intresserad av, till exempel bara en tjutande maskindel, bara en visslande backspegel, eller sekunderna när jetflygplanet flög förbi, då filtrerar programmet utifrån det markerade tidsavsnittet och filtrerar mellan de markerade frekvenserna och framställer ett akustiskt foto av bara detta.

Just biltillverkare har mycket strikta krav på hur deras produkt ska låta, medan myndigheterna har krav på at den inte ska låta. En bil har sitt karaktäristiska ”sound”, ett särskilt muller och helst ska inga andra ljud störa eller låta ”plastiga”. En bildörr som stängs ska låta bastant och stabil utan andra knirkanden och fönsterhissar får inte skrapa. Ett fenomen som är svårt att komma åt är vindtjut runt utstickande delar i höga farter. Visst kan man ställa en bil i vindtunnel och försöka lyssna sig fram till vad det är som tjuter, men den akustiska kameran ger svaret direkt.

Den akustiska kameran har öppnat en ny dimension för den hörande människan. Det man tidigare sökte efter med ljus och lykta är idag uppenbart och rullar fram som lättolkade bilder på en bildskärm. Snart kan den akustiska kameran ta oss ännu längre. Forskning pågår för att kunna avgöra ljudets utstrålade effekt och därmed kunna beräkna hur långt bullerstörningarna når, allt för att den hörande människan i möjligaste mån ska slippa höra.

Läs mer

Om den akustiska kameran: www.acoustic-camera.com
Den svenske leverantören Acoutronic finns på www.acoutronic.se
GFaI Tech Gmbh tillverkar kameran: www.gfaitech.de
Läs särskilt broschyren: www.acoustic-camera.com/pdfs/AC_Broschuere_2008.pdf
Brüel & Kjaer gör också mikrofonmatriser: www.bksv.com och sök ”holography”

Jörgen Städje

Dela artikeln:

Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.