1
Laag frequent geluid:
van bron naar ontvanger
Frits van der Eerden
TNO Den Haag
2
Overzicht
Geluidvoortplanting over grote afstanden (combinatie meteorologie en akoestiek)
LF industriegeluid: Oostvoorne
LF grondgeluid: Polderbaan
Geluid in de stad (combinatie meten en rekenen)
Vuurwerk detectie & localisatie
Weg- & railverkeer: Vught
Conclusies
>3 km
3
Geluid over grotere afstanden
Grote invloed meteorologie
Gebruik van meteo-akoestisch model
4
Geluid over grotere afstanden
Curvature of sound rays by wind en temperature gradients.
(effective speed of sound 340 m/s ± … m/s)
5
Complexe geluidvoortplanting
• Situatie: geluid komt van “enige afstand”
• Voorbeeld: weilanden/water tussen industrie/snelweg/vliegveld of stad
• Doel: inzicht in (variatie van) geluidniveaus door meteo-effect mee te
nemen (~20 dB variatie). Vervolgens aanpak om mate van hinder te
reduceren.
6
Complex sound propagation
• Annoyance/complaints in Oostvoorne due to industrial noise from
Europoort/Maasvlakte
day
night
10 dB rise
day
night
20 dB rise
day
7
Meteorological model
• Coarse meteo data: input for local meteorological model
8
Meteorological model
• Fine meteo data 160x160 km (zoomed): input for acoustical model
9
Ground temperature example
10
“downwind”
Acoustical model
“upwind”
11
Validation measurements
12
Sound propagation related to complaints
Sound level increase/decrease due to meteo/ground for 63 Hz octave band
13
Grondgeluid v.d. Polderbaan
Starting aircraft radiate LF noise in the direction
of Hoofddorp (2.5 km from runway)
Starting in a headwind condition causes
downwind sound propagation
Aircraft noise directivity is highest in the direction
of Hoofddorp
Relative sound levels are therefore high
Residents are annoyed
Schiphol airport committed to 10 dB reduction of
LF noise in the 31,5 Hz octave band
14
LF ground noise mitigation principles
Conventional noise mitigation
Source
Receiver
Propagation
Sound barrier
A barrier is not a feasible solution in the LF airport ground noise context
A scattering solution using atmospheric refraction and ground interaction is
feasible
This principle has not been validated before
Potential for LF
mitigation up to
15 dB
15
Scattering section mitigation plan
Mitigation by scattering sections
Inspired on glass house roofs
Architect: Witteveen + Bos
Performance prediction again unconventional:
LF noise, large propagation distance and ground interaction
No conventional / accepted model available
Scattering sections
Agricultural function remains
16
GFPE Numerical model
Forward frequency domain calculation of acoustic pressure
No scattering
Equivalent absorption is calibrated on scale model
results
Arbitrary complex ground impedance
Arbitrary propagation speed per grid point
Realistic meteo condition
Sound reduction for 32 Hz octave band
17
Full scale validation phase 1&2 scattering sections
Phase 1
Phase 2
18
Geluidvoortplanting over grote afstanden
Conclusies (interim)
Grote variatie van LF geluidniveaus voor meteorologisch complexe
gebieden (land-water overgangen)
Onder meewind condities is bodemabsorptie / -verstrooiing ook voor LF
geluid van belang
Klachten kunnen worden verwacht bij hoge geluidniveaus en toename
van geluidniveaus
Rekenmodel biedt mogelijkheden effect van (drastische) maatregelen te
bepalen (vb. veranderen meer
bos)
19
Geluid in de stad
• Vuurwerk detectie & localisatie
1.2km
1.2km
20
Aanpak
Drie meetposten verdeeld over meetgebied
Meetposten meten continue en herkennen knallen
Meetposten geven exacte tijdstip van detectie
Combineren van tijdstippen leidt tot locatie
Communicatie van locatie naar Politie via e-mail
!
!
TNO
TNO
!
TNO
X
21
Grens testgebied
Meetpost Alfa
Meetpost Bravo
Meetpost Charlie
22
23
Resultaten
Aantal detecties per dag
Meldingen niet actief van 31 december t/m 1 januari 12:00u
495 knallen in totaal
24
Resultaten
Kaart
Eerste knal
laatste knal
25
Resultaten (zoom)
26
Enkele
meters
nauwkeurig
Niveau
slechts
indicatie
o.a. bebouwing en
wind hebben effect
op niveau
27
Conclusies
Locatiebepaling met akoestisch meetsysteem goed mogelijk
Locatiebepaling lijkt voldoende nauwkeurig
Knallen tot 1 km goed waarneembaar
Bronniveaubepaling beperkt mogelijk
Beperkt aantal false alarms (ca. 5 %)
28
Geluid in de stad: onderscheid tussen weg en rail
29
‘De Oksel’
30
Geluidmetingen
35 microfoons
31
Vergelijking metingen & geluidkaart
32
Aangepast rekenmodel
Measurements! Calculations!
Measurements! Calculations!
33
Verkeersgeluid gedurende de dag
• Van vroege ochtend tot late avond (op vrijdag)
• Gemiddelde niveau elke 5 minuten
34
Verkeersgeluid gedurende de week
•
•
Gemiddelde niveau elk uur of minuut
Weg en spoorgeluid apart
35
Conclusies
• Geluid in de stad: inzicht in geluidbijdrage van weg & rail d.m.v.
combinatie meten en rekenen
• Ook spectraal: uitsplitsing LF bijdragen