Helmfabrikant Schuberth en communicatiespecialist Cardo hebben samen een helm met actieve ruisonderdrukking ontwikkeld. Die gebruikt geluid om ander geluid te elimineren. We gaan eens kijken hoe dat zit.
Geluid bestaat uit golven met gebiedjes met hoge lucht- en lage luchtdruk, die door de lucht reizen. De drukverschillen van die golven laten je trommelvlies en de trilhaartjes in je oor bewegen. Zonder golven geen geluid. Is er geen geluidsbron, zoals iemand die praat, een cirkelzaag of een radio, dan zou het in principe stil moeten zijn. Toch hoor je de wind wel suizen als je buiten staat. Je hoort het ook als je zelf op de motor op snelheid komt en je helm zich door de lucht voortbeweegt. De lucht zelf wordt dan een geluidsbron. Dat komt door wervelingen en wrijving. Als lucht langs een voorwerp stroomt, ontstaat er namelijk wrijving tussen de lucht en het voorwerp. Dat schuurt en dat geeft trillingen. Als het snelheidsverschil tussen de lucht en het voorwerp groot genoeg is, dan wordt de lucht in het contactvlak hard afgeremd, terwijl het even verderop nog veel snelheid heeft. Dat geeft een draaiend moment. De lucht gaat dus tollen of wervelen. Daardoor ontstaan gebiedjes met hoge en lage luchtdruk. Dat horen wij als windgeruis of gebulder. Dat wordt nog erger wanneer je achter een windscherm zit. De lucht die over het windscherm heen komt, wrijft langs de stilstaande lucht achter het windscherm. Dat geeft wilde turbulentie en dat kan, afhankelijk van de hoogte van de ruit ten opzichte van je hoofd, behoorlijk veel herrie maken.
Decibellen
Uit metingen blijkt dat het geluidsniveau in een helm bij 80 km/u gemiddeld 90 dB is, bij 100 km/u 94 dB, bij 120 km/u 98 dB en bij 140 km/u 102 dB. Dat geluid is dus niet afkomstig van je motorblok of uitlaat, maar van de rijwind en de turbulentie die daarin optreedt. Dat is niet goed voor je oren. Nadat je een dagje lekker met de motor op pad bent geweest, hoor je ’s avonds je oren nog suizen of tuten. Ook op je elektrische fiets kan je dat trouwens overkomen, want bij 24 km/u wordt volgens fiets.nl vaak al 85 dB bereikt. Je oren steken uit en zorgen voor turbulentie. En ze zitten niet achter een helmschaal met piepschuim, die toch ook wat geluid dempt. Dus ook na het fietsen kunnen je oren suizen. Dat is een teken dat je iets te veel ‘herrie’ aan je kop hebt gehad. Meestal is er dan al een minieme gehoorschade. Doe je het vaak, dan wordt het erger. Dat komt omdat er in je oor kleine haarcellen zitten die de trillingen van geluid opvangen. Die haarcellen zijn gevoelig en kunnen kapotgaan door een teveel aan lawaai. Ze groeien niet meer aan. Voor de schade zijn het volume en de tijdsduur van het lawaai belangrijke boosdoeners. Een geluidsniveau van 85 dB kun je acht uur volhouden voordat er blijvende gehoorschade optreedt, bij 90 dB daalt dit tot een uur, 94 dB gaat vijftien minuten goed, 98 dB zeven minuten en 102 dB drie minuten. En dan is het goed om te weten dat elke 3 dB een verdubbeling van de geluidsintensiteit en akoestische druk op het oor betekent! Om het daadwerkelijk als tweemaal zo hard te ervaren, is een toename van 10 dB nodig.
Techniek MV Agusta 5-cilinder motorconcept: geen V, geen lijn
Gehoorverlies
De geluidsfrequenties van de turbulentie liggen tussen de 4.000 en 8.000 Hertz. Vandaar dat fanatieke motorrijders die zonder oordoppen rijden, vaak gehoorverlies in die frequentiegebieden ervaren. Dat is lastig, want in die frequenties zitten veel details van geluid en spraak. Vooral de medeklinkers zoals de S, F en T hoor je slechter als je deze vorm van gehoorschade hebt. Spraak klinkt vaak gemoffeld of onduidelijk. Je hoort mensen wel, maar je verstaat ze niet. Dat merk je vooral in een rumoerige omgeving, zoals een restaurant of een feestje. Je kunt dan details niet meer uit het achtergrondlawaai filteren. Ook vrouwen en kinderen zijn moeilijker te verstaan, omdat ze op een hogere toonhoogte praten, die binnen het gebied vallen waarin je minder hoort.
Oordoppen
Wat kun je als motorrijder doen om gehoorschade te voorkomen? Om te beginnen kun je kiezen voor een motorhelm die van zichzelf al stil is. Wanneer je motor een kuip heeft, kun je zoeken naar een stillere, lagere of hogere ruit. Die kan het turbulentiegebied net boven of onder je oren brengen, zodat je er minder last van hebt. Dan nog is het verstandig om oordoppen te gebruiken als je op de motor stapt. Je kunt daarvoor natuurlijk kiezen voor universele schuimdopjes. Die dempen goed, maar ze dempen naast het windgeruis ook de geluiden van het verkeer die je wel wilt horen. Bovendien sluiten ze het hele oor af, zodat de druk niet weg kan en het evenwichtsorgaan, dat zich ook in het oor bevindt, in de war kan raken. Op lange ritten kunnen de schuimpjes bovendien verzadigd raken met vocht, waardoor ze na het inzetten niet meer uitveren en de gehoorgang niet afsluiten. Ook zijn ze niet goed schoon te maken, dus moet je ze voor de hygiëne vaak vervangen. Voordeel is wel dat ze niet veel kosten, vooral als je ze in bulk koopt. Bijvoorbeeld bij Ecotools, daar heb je 50 paar voor 13 euro. Dan kun je even vooruit…
Universele oordoppen
Een betere oplossing zijn de herbruikbare universele oordoppen zoals de ‘MotoSafe’-oordoppen van Alpine of de oordoppen van Pinlock, de ‘EveryEar’ van Variphone en de ‘Comed-noise-stop Motor SF1’ van Earmo. Die universele oordoppen zijn van een thermoshape-kunststof die goed schoon te maken is en niet irriteert. Een belangrijk verschil is verder dat deze doppen luchtkanaaltjes hebben die over- of onderdruk in je gehoorgang opheffen. De kanaaltjes zijn voorzien van filtertjes die de frequenties van het windgeruis dempen, maar wel de geluiden van spraak en verkeer doorlaten. Dat is een stuk veiliger en ook erg handig als je de aanwijzingen van je navigatie in je helm wilt volgen. De Alpine MotoSafe-oordoppen zijn verkrijgbaar in een ‘Tour’- en een ‘Race’-uitvoering, waarbij de laatste iets meer demping biedt.
Otoplastieken
Een betere, maar wel iets duurdere oplossing (rond de 120 euro) zijn de zogenaamde otoplastieken, zoals die door Earmo, Alpine en Variphone worden geleverd. Dit zijn oordoppen die precies pas zijn gemaakt op je oor. Daarvoor wordt de gehoorgang achterin afgesloten met een watje, waarna deze wordt gevuld met een soort siliconenkit. Na het uitharden is er een vorm ontstaan, waarvan in een laboratorium een mal wordt gemaakt. Deze mal wordt gebruikt om de uiteindelijke otoplastieken te maken. Daarin zijn twee soorten te onderscheiden: flexibele of harde. Alpine en Variphone gaan uit van zachte, bij Earmo zijn beide varianten mogelijk. Maar in alle gevallen zijn de doppen voorzien van een luchtkanaaltje met filters, zodat je spraak en je navigatie kunt verstaan. Er zijn zelfs otoplastieken waarop je luidsprekertjes kunt klikken! De dempingswaarde van otoplastieken ligt iets hoger dan van de universele. De demping ligt tussen de 22 en 30 dB, afhankelijk van het soort filtertje dat erin zit.
Tegengeluid
Sinds kort is er dus nog een extra mogelijkheid om stilte in je oren te creëren: geluid! Of beter, tegengeluid. Zoals we al hadden gezien, bestaat geluid uit golven met hoge en lagedrukgebiedjes die zich door de lucht voortplanten. Door deze gebiedjes wordt er om en om tegen je trommelvlies geduwd en aan het trommelvlies getrokken. Maar wat als je geluid kunt maken dat hogedrukgebiedjes maakt op het moment dat er een lagedrukgebied langskomt en een lagedrukgebied op het moment dat er een hogedrukgebied langskomt? Dan heffen de hoge en lagedrukgebiedjes elkaar op en is er geen drukverschil meer. Geen drukverschil betekent geen geluid meer. Hoe werkt dat in de praktijk? In de helm zijn microfoontjes geïnstalleerd die het windgeruis meten. De elektronica zorgt ervoor dat de luidsprekers in de helm exact hetzelfde geluid maken, maar dan precies in tegenfase, net als een noise-cancelling headphone dat doet.
Cardo en Schuberth
Het is knap ingewikkeld om de timing van de drukgolven precies goed te krijgen, maar Cardo Systems en Schuberth zijn daar inmiddels in geslaagd. Cardo biedt de Beyond-helm, Schuberth de C5ANC, waarbij ANC voor Active Noise Cancelling staat. Beide hadden op de beurs van Milaan een windtunnel staan, waarin beursbezoekers het effect mochten uitproberen. Natuurlijk heb ik het geprobeerd en het resultaat is indrukwekkend. Nu is een laboratoriumopstelling natuurlijk nog iets anders dan de praktijk op de weg. Ik heb dan ook al een balletje opgegooid bij de importeur van Schuberth en Cardo om te kijken of ik de helm kan uitproberen als deze van de zomer op de markt komt. Dat wordt dus nog vervolgd.
