Stiller rond de startbaan

Omwonenden van de luchthaven Schiphol kampen met hinderlijk vliegtuiglawaai. De innovatieve, ‘tegentrillende’ ramen van het Delftse DeNoize zouden het binnenshuis een stuk stiller maken. Op bezoek in een proefwoning.

Je zou zweren dat er een straalvliegtuig aan het opstijgen is, maar het geraas komt uit een grote luidspreker buiten voor het raam. We zijn te gast bij DeNoize, een jong bedrijf met meer dan tien medewerkers verdeeld over Delft en het Zuid-Franse Meyreuil, net boven Marseille. Het ontwikkelt technologie die in binnenruimten hinderlijk geluid van buiten deels kan opheffen, op een manier die lijkt op hoe koptelefoons met noise cancelling dat doen. Eind vorig jaar trad het bedrijf met zijn technologie naar buiten, daarna volgden tests uit in een proefwoning op een klein industrieterrein in het verlengde van de Kaagbaan.

Business developer Dirk Peters van Denoize leidt De Ingenieur rond. Collega Di Cao is net in de weer met kabels, microfoons en een laptop. ‘Iedereen noemt me Dee.’ Hij is embedded hardware engineer, en inmiddels ook gespecialiseerd in het doen van geluidsmetingen.

Lawaai van laagvliegende vliegtuigen wegnemen

Het bedrijf werkt aan een mooie belofte: een technologie die op termijn in ramen kan worden geïntegreerd om het lawaai van laagvliegende vliegtuigen voor een groot deel weg te nemen. De innovatie zou verlichting kunnen bieden voor de naar schatting tweehonderdduizend omwonenden van de nationale luchthaven Schiphol die voordurend last hebben van vliegtuiggeraas. De geluidshinder door opstijgende en landende vliegtuigen is door de jaren heen steeds erger geworden, vooral doordat de aantallen vluchten sterk zijn toegenomen (zie kader Wonen rond Schiphol op pag. 36).

Een deel van de omwonenden heeft al extra dikke ramen en kozijnen in het huis laten plaatsen om het vliegtuiggeluid te dempen. DeNoize werkt nu aan actieve technologie die het pad manipuleert dat geluid uit de straalmotor naar het oor van de bewoner aflegt.

'Tegentrilling' wordt berekend

Dat pad ziet er als volgt uit. Het geluid van een straalmotor die op volle toeren draait om het vliegtuig snel hoogte te laten winnen, plant zich voort door de lucht en brengt het raam van een nabijgelegen huis in trilling. Die fysieke trilling van het glas zet de lucht in het huis in beweging, waarna het motorgeluid het oor bereikt. Het systeem van DeNoize grijpt in op het niveau van het raam. Door heel snel de vibraties daarvan te meten, kan vervolgens een ‘tegentrilling’ worden berekend. Het trillen van het raam wordt zo deels stilgezet, waardoor de geluiduitstraling binnenin huis ook minder wordt. ‘Een geluidsgolf gaat in tachtig à negentig microseconden door de ruit heen, dat is ongeveer de tijd die we hebben. Het moet bijna in realtime’, zei ceo Aman Jindal eerder tegen De Ingenieur.

Het zijn overigens vooral de lagere frequenties van vliegtuigen die hinderlijk zijn, de hogere frequenties worden grotendeels al tegengehouden door dubbele beglazing. In de proeven komt uit de luidspreker zogeheten white noise met frequenties tussen 0 en 500 hertz.

Geavanceerde wiskundige technieken

Hoe dat mogelijk is: vijftien sensoren op de ruit meten de vibraties van het glas en geven de data door aan een centrale processor. Razendsnel berekent die hoe zes actuatoren de ruit moeten laten ‘tegentrillen’. Wie even zijn hand op een actuator legt, voelt duidelijk dat die vibreert, met een steeds wisselende frequentie.

De juiste vibraties van de actuatoren worden berekend met geavanceerde wiskundige technieken. Die gebruiken de medewerkers op de vestiging in Frankrijk, onder leiding van medeoprichter Olivier Schevin, om het geluid zo goed mogelijk weg te filteren. ‘Dit heet adaptive filtering. Het systeem luistert naar het geluid en zoekt op basis van wiskundige regels naar het optimum. En dat optimum is nul trillingen overhouden’, zegt Dee. Dat wordt natuurlijk nooit helemaal gehaald, maar wel zo goed mogelijk benaderd. Op dit moment moeten ramen en deuren nog gesloten zijn voor goed functioneren.

Half zo luid

Het filter wordt gaandeweg bijgesteld en dat is precies wat we konden horen tijdens de demonstratie. ‘Op dit moment laat de adaptive filtering het geluidsniveau binnen met 10 à 11 decibel dalen’, zegt Dee. Dat ervaart een mens als half zo luid, zegt een woordvoerder. Maar daar zit nog rek in. De R&D-afdeling in Frankrijk is voortdurend bezig om de algoritmen voor adaptive filtering te verbeteren, onder meer door het academische onderzoek op dit onderwerp nauw te volgen.

‘We willen eigenlijk meer sensoren hebben om de trillingen van de ruit te meten. Want hoe meer sensoren, hoe preciezer we het geluid “kennen” en hoe beter we het kunnen dempen. Maar dat kost ook meer rekenkracht’, legt Dee uit.

Wonen rond Schiphol

Omwonenden van Schiphol zouden de ramen die Denoize ontwikkelt, goed kunnen gebruiken.

De geluidshinder van opstijgende en landende vliegtuigen rond de luchthaven is in de afgelopen decennia sterk toegenomen. Dat komt vooral doordat het aantal vluchten van en naar de luchthaven tussen 1992 en 2019, het piekjaar vóór corona, is verdubbeld naar bijna een half miljoen.

Tegelijk blijkt de overheid de eigen regels op het gebied van geluidsoverlast al vijftien jaar lang niet te handhaven, schreef NRC onlangs.

Nieuwere vliegtuigen zijn door technologische ontwikkeling wel steeds stiller dan oudere generaties, maar die stappen zijn maar klein. En Schiphol vult die ‘geluidsruimte’ in door het aantal vluchten te laten toenemen.

Omwonenden krijgen dan vliegtuigen over hun huis die een fractie minder lawaai maken, maar het zijn er wel veel meer.

Openingsfoto: vliegtuig dat net is opgestegen boven Amsterdam. Foto: Shutterstock

Verder lezen?

Dit is niet het hele artikel. Lees het volledige verhaal over geluid-wegnemende ramen in het juninummer 2025 van De Ingenieur.

Download de app, en/of neem een abonnement!