Har du funderat över hur svårt det är att hitta riktigt tysta platser i dagens samhälle. I hemmet väsnas hushållsmaskinerna, värmepumpen och hemelektroniken. På arbetsplatsen brummar datorernas fläktar, luftkonditioneringen, kaffemaskinen och mycket annat. Arbetar du i tillverkningsindustrin är det inte ovanligt att bullernivån är så hög att du måste använda hörselskydd. I bilen hör du vägbuller och motorljud och till och med långt ut i skogen är du omgiven av mängder av oönskade ljud från vägar, industrier och samhällen.

Med begreppet ”bullerförorening” menas att ljud från omgivningen upplevs av individen som störande och ett antal hälsoproblem är förknippade med störande buller. Hörselskador är en uppenbar konsekvens av alltför höga ljudnivåer men buller kan åstadkomma sömnstörningar, högt blodtryck och psykiskt ohälsa. En av fem européer utsätts för buller som överstiger 55 dB under nattetid, en nivå som kan orsaka förhöjt blodtryck och hjärtsjukdom. Inom EU tar man bullret på största allvar och arbetar med policys, strategier, lagstiftning, uppföljning och forskning för att minska störningarna i samhället. WHO (World Health Organization) publicerade nyligen riktlinjer för buller nattetid och fastslår att bullerexponeringen utomhus inte får överskrida 40 dB. Fordons- och flygindustrin och många andra i samhället står därför inför betydande utmaningar.

Det svenska företaget Creo Dynamics arbetar med miljörelaterade produkter och tjänster, bland annat med fokus på att minska ljudnivåerna inuti och utanför bussar, flygplan, tåg och bilar.

Rätt sorts buller i lagom dos

”Vi arbetar med bullerkällorna i traditionella fordon, men ser många intressanta utmaningar i att reducera buller och vibrationer i hybridfordon och elbilar”, säger Gustav Kristiansson, som är vd för Creo Dynamics. ”Att minska bullerstörningarna är i de flesta fall det självklara målet för oss, men en elbil kan faktiskt bli för tyst och utgöra en fara för fotgängare som inte hör när den närmar sig”, fortsätter Gustav. ”För att åstadkomma rätt sorts buller- och vibrationsegenskaper arbetar vi med att reducera det irriterande bullret, framhäva ljud som bidrar till produktens positiva egenskaper, samt att bevara ljud som ger information till föraren och omgivningen”, konstaterar han.

Med rötterna inom flygindustrin och med kompetens inom forskning, produktutveckling och konsultverksamhet skapar Creo Dynamics förutsättningar för utvecklingen av innovativa produkter. ”Vi är ett gäng forskare och tekniker som arbetar med allt ifrån enskilda komponenter till kompletta produkter eller system. Vårt affärskoncept bygger på kombinationen av forskning, testning och praktiska erfarenheter”, säger Gustav Kristiansson. Som stöd för produktutvecklingen har Creo Dynamics ett laboratorium där analys, testning och simulering kan genomföras. Exempelvis genomförs buller- och vibrationsmätningar av fordon, hushållsmaskiner, handhållna verktyg och mycket annat. Vidare tillämpas avancerade testmetoder för aktiv kontroll av buller och vibrationer.

Att minska bullerstörningarna är oftast målet, men en elbil kan bli för tyst och utgöra en fara för fotgängare som inte hör när den närmar sig.

Behaglig ljudnivå i bilens kupé

”Vi arbetar mycket med aktiv ljudkontroll i olika fordon och genom att släcka ner ljudvågorna med motsatta ljudvågor blir resultatet ”the sound of silence”. Ett exempel är vägbuller som är ett bredbandigt ljud som upplevs som mest irriterande inne i bilens kupé vid frekvenser upp till 300 Hz. Eftersom bullret är bredbandigt gäller det att ha bra beskrivning av ljudkällan för att kunna tillämpa aktiv ljudkontroll, dvs att släcka ut bullret”, säger Gustav Kristiansson. ”Bullret uppstår vid däckets samspel med vägbanan. Eftersom vägens yta kan bestå av många olika underlag och ojämnheter är det viktigt att fånga upp ljudets karakteristik så exakt som möjligt. Det gäller sedan att förmedla informationen till systemets kontrollenhet för att den ska hinna processa bullret och skicka fasvänt ljud från bilens audiosystem”, berättar han.

”Använder man mikrofoner inne i kupén hinner de inte reagera tillräckligt snabbt, men genom att fånga upp ljudet vid däckets kontaktpunkt med marken köper man sig tid. Det tar nämligen ett par millisekunder för vibrationerna som uppstår i däcket att vandra in i bilens struktur och bli till ljud inne i kupén”, konstaterar Gustav.

De system som finns idag utnyttjar ett större antal accelerometrar som är fastsatta där hjulupphängningen fäster in i chassit. Genom sådana system kan man fånga upp vibrationerna och matcha ljudet och reducera vägbullret en hel del. Ett system med många accelerometrar blir dock dyrt och komplicerat att använda i normala personbilar.

”Vårt mål är att med hjälp av en enda sensor registrera vibrationerna som orsakar bullret. Vi tror oss därmed i vår mjukvara ha funnit en billigare lösning än de dyra accelerometrarna. Vår mjukvara är skalbar vilket kan öppna marknaden för aktiv ljudkontroll även för personbilar”, säger Gustav. ”För tillfället jobbar vi tillsammans med ett annat företag med att förfina signalen från sensorn för att fullt ut få den information som behövs för vårt system”.

Test av lätta kompositmaterial

Valet av material är en viktig faktor då företagen miljöanpassar sina produkter. Materialvalet rör exempelvis flygplan, vindturbiner, bilar och hushållsmaskiner och egenskapen låg vikt är av särskilt intresse för många produktutvecklare. Glas- och kolfiberkompositer erbjuder låg vikt samtidigt som de ger lång hållbarhet och styrka och då sådana material används som strukturelement i fordon och konstruktioner, blir det särskilt viktigt att kunna testa egenskaperna utan att förstöra produkten. Här utnyttjar Creo Dynamics sina kunskaper inom akustik och buller för att utveckla icke-förstörande testmetoder. Att hålla de akustiska emissionerna på låg nivå i samband med användningen av lätta och hållbara material ger många utmaningar åt produktutvecklarna. Här ser bolaget många affärsmöjligheter inom utveckling av både ny teknologi och testmetoder.

Minskad bränsleförbrukning

Förutom inom experimentell och tillämpad akustik arbetar bolaget med aerodynamik, termodynamik och flödesdynamik och ett av syftena är att åstadkomma minskad bränsleförbrukning hos olika fordon. Ett koncept som är under utveckling bygger på millimeterstora ”vingar” som placeras på bilarnas stötfångare. ”Vi bedömer att bensinförbrukningen kan minska med flera procent och tekniken är patentsökt av Creo Dynamics”, avslutar Gustav Kristiansson.

Artikeln publicerades i september 2012