Ruben van Moppes, maart 2018

"Ik heb op een avond, gewoon uit interesse, een eindige elementen simulatie gestart om te kijken of ik met zij-resonatoren het geluid afkomstig van de banden kon laten reflecteren. Het resultaat, tot mijn verbazing weet ik nog, was minder reflectie maar wel meer afbuiging. Daaruit is de geluiddiffractor ontstaan."

Aan het woord is Ysbrand Wijnant, met uitzicht op de groene campus van de Universiteit Twente. Daar is hij universitair docent bij de vakgroep Engineering Fluid Dynamics. Daarvoor docent bij de vakgroep Technische Mechanica, leerstoel Dynamica en Akoestiek. Veel mensen kennen hem echter de laatste jaren vooral als de man achter de geluiddiffractor van 4Silence. We praten met hem welke mogelijkheden hij daarin nog meer ziet, en wat hem zoal drijft in zijn academische en bedrijfsmatige geluidswerkzaamheden.

Hoe ben je in de geluidwereld terecht gekomen, en wat deed je daar zoal de eerste ca. twee jaar?

"In de leerstoel Dynamica en Akoestiek kwam rond 2002 een positie vrij voor een universitair docent. Ik had zo mijn twijfels om terug te gaan (keek liever vooruit ;-)) maar tijdens een gesprek met mijn voormalige hoogleraar, Henk Tijdeman, werd ik zo enthousiast dat ik de knoop heb doorgehakt; terug naar de academische wereld. Omdat er in die tijd in de vakgroep veel akoestisch onderzoek maar slechts beperkt akoestiek onderwijs werd gegeven, heb ik het vak “Engineering Acoustics” ontwikkeld en geef dat tot op de dag van vandaag met veel plezier. De eerste jaren heb ik me volledig ondergedompeld in de akoestiek; studeren, studenten en promovendi begeleiden en onderwijs verzorgen."

"Ik heb het vak “Engineering Acoustics” ontwikkeld en geef dat tot op de dag van vandaag met veel plezier."

Waarover verbaasde je je in het begin vooral, en is die verbazing weggenomen?

"Ik denk dat ik me, om eerlijk te zijn, in het begin eigenlijk niet zo heb verbaasd. Ik studeerde veel en alles was nieuw (en moeilijk). Het is pas later, toen ik me de waarom-vragen begon te stellen over de misschien wat simpeler dingen, dat ik me realiseerde dat er echt nog heel veel ontwikkeling en betere inzichten in de akoestiek mogelijk zijn. Ik was verbaasd dat die ogenschijnlijk simpelere, wat fundamentelere, vragen nog niet beantwoord waren, hoewel het vakgebied al zo lang bestond."

Bij welk project heb je, afgezien van de diffractor, een interessante bijdrage geleverd om Nederland wat stiller te maken?

"We zijn met Soundinsight bezig met de ontwikkeling van akoestische meetapparatuur waarmee ook in-situ geluidsabsorptie van materialen kan worden bepaald. We hopen dat het daarmee lukt om zo sneller geluidsproblemen inzichtelijk te maken en op te lossen. Daarnaast heb ik een nieuwe methode bedacht waarmee je nauwkeurige geluidssimulaties zou kunnen doen over hele grote afstanden. Hoewel het onderzoek nog loopt, hoop ik toch dat we met deze simulaties meer inzicht krijgen en Nederland wat stiller kunnen maken."

"Daarnaast heb ik een nieuwe methode bedacht waarmee je nauwkeurige geluidssimulaties zou kunnen doen over hele grote afstanden."

Hoe is het idee ontstaan om een Helmholtz-resonator te gebruiken om geluidgolven af te buigen, en dit vervolgens voor geluidreductie langs (spoor)wegen in te zetten?

"In de leerstoel werd destijds veel onderzoek gedaan naar golfpropagatie in nauwe buisjes en naar zogenaamde zij-resonatoren (dat zijn resonatoren om geluidsgolven die door een buisje propageren te laten reflecteren). Ook begeleidde ik in die tijd veel studenten en promovendi die onderzoek deden aan geluidsproductie van banden voor Vredestein. Ik heb op een avond, gewoon uit interesse, een eindige elementen simulatie gestart om te kijken of ik met zij-resonatoren ook het geluid afkomstig van de banden kon laten reflecteren. Het resultaat, tot mijn verbazing weet ik nog, was minder reflectie maar meer afbuiging. Daarna heeft het nog heel lang geduurd... meer simulaties, afstudeerders, lab-experimenten, octrooien, investeerders, 4Silence, proeven, productie, pilots, metingen, analyses, wetgeving... een lange weg, maar..."

... maar als je eenmaal weet hoe het werkt zie je mooie mogelijkheden voor de diffractor bij weg en spoor maar ook voor luchthavens en in de industrie bijvoorbeeld. Geluidsreductie door afbuiging kan heel efficiënt zijn."

... meer simulaties, afstudeerders, lab-experimenten, octrooien, investeerders, 4Silence, proeven, productie, pilots, metingen, analyses, wetgeving...

Hoe komt het dat de diffractor bij de ene weg wel zo’n 3 dB reductie haalt, en bij vergelijkbare wegen er veel minder resultaat gemeten wordt?

"Bij de ontwikkeling van de diffractor spelen natuurlijk meerdere aspecten een rol. Bij het zoeken naar een versie van de diffractor waarmee we de markt op willen gaan, spelen o.a. maakbaarheid, sterkte, veiligheid, afwatering, en kosten een rol. We hebben in de verschillende pilots die we hebben mogen doen, veel van die aspecten willen en moeten veranderen om het effect daarvan te meten. Dat een diffractor 3dB haalt bij de ene weg en in sommige pilots wellicht niet, heeft veel te maken met de testen die we hebben gedaan om die verschillende aspecten te meten. Sommige emissie spectra van de wegen kwamen in de pilots bijvoorbeeld niet overeen met de tuning van de resonatoren in de diffractor. Daarnaast hebben we ook testen gedaan, met bijvoorbeeld een dubbele rij diffractoren, waar we meer reductie hebben gemeten. Ook hebben we nu metingen gedaan met een diffractor op een laag geluidsscherm en een diffractie effect van ruim 4dB gemeten op 50 meter afstand van de diffractie (samen met de afscherming door het lage geluidsscherm zelf, zijn totale reducties van 8dB gemeten). Ook bij het spoor zijn door Prorail dit soort reducties gemeten. Wat dit betreft zijn diffractoren net geluidsabsorberende wegdekken, er zijn meerdere types en ze hebben allen een andere Cwegdek en een ander kostenplaatje. Met diffractoren kun je hogere reducties bereiken door bredere diffractoren met meerdere resonatoren te gebruiken. Een hele vluchtstrook beleggen met diffractoren kan m.i. dan ook best."

Wat is een belangrijke drijfveer van je werk?

"Wat ik altijd leuk heb gevonden is het spanningsveld tussen de academische uitdaging en de toepassing en nut van de wetenschap. Ik ben graag op zoek naar de (maatschappelijke) problemen die om een oplossing schreeuwen en om voor die problemen dan een fundamentele, en misschien wat ‘out-of-the-box,’ oplossing te vinden. In de universitaire wereld kan ik me soms ergeren aan diegenen die bezig zijn met hun publicatie lijstjes en de echte problemen links laten liggen omdat daar te weinig over te publiceren valt. In de industrie stoor ik me dan soms aan de quick-fix en het niet zoeken van de fundamentele oplossing. Eén van mijn drijfveren is die brug te slaan tussen dat maatschappelijk probleem en de fundamentele oplossing. Ik hoop dat de diffractor zo’n brugje kan zijn."

"Eén van mijn drijfveren is die brug te slaan tussen dat maatschappelijk probleem en de fundamentele oplossing."

Wat doen we goed in geluidsland?

"Ik denk dat Nederland echt wel vooruitstrevend is en veel mogelijkheden heeft om te innoveren. Ik ben ook erg dankbaar dat we door verschillende steden, provincies en overheden, pilots hebben mogen doen om de ontwikkeling van de diffractor mogelijk te maken. Ik denk dat Nederland dat moet blijven doen. Dat helpt echt!"

Moet het geluidprobleem technisch worden opgelost?

"Geluid is echt een echt probleem en niet alle problemen zijn technisch oplosbaar. Het onderkennen dat er iets of iemand te veel geluid produceert mag ook wetmatig worden aangepakt. Gewoon rekening houden met je medemens is ook een optie."

Stelling: “Geluid is een probleem dat te veel door bedrijven wordt behandeld en te weinig door academische instanties.”

"Ja, daar ben ik het wel mee eens. De akoestiek is een maatschappelijk groot probleem en er zijn nog veel uitdagingen die we kunnen oppakken. In de universitaire wereld wordt het vakgebied nog al eens gezien als “oud” (de golfvergelijking is nou niet de meest complexe vergelijking die kan worden opgelost...). Een lobby vanuit bedrijven en instanties om toch ook dit vakgebied te promoten en te ondersteunen, zou zeer welkom zijn."