Decibelen på minus

De ekofria rummen på grundrenoverade Aalto-universitetet bär Akukons signatur.

Väldigt låga ljudnivåer är vardag inom akustisk forskning där kraven på bakgrundsljud är i en helt annan klass vanliga rum. Akukons kompetens inom ljudlaboratorier var av avgörande betydelse i planeringen av de nya forskningsutrymmena i den grundrenoverade byggnaden vid institutionen för akustik vid Aalto-universitetet.

De tre ekofria rummen är Aalto-univeristets laboratories stolthet. Rummen används för mycket känsliga vetenskapliga experiment och mätningar med hjälp av såväl mätutrustning som mänskliga öron.

Timo Peltonen, som ansvarade för den akustiska planeringen av de ekofria rummen, satte mycket strikta kriterier: ”Utgångsläget var att underskrida hörbarhetsområdet, vilket förutsatte extra noggrannhet i valet av rumsleverantör, planeringen av ventilationen och strukturerna kring isoleringen.”

Ett lysande resultat

När renoveringsprojektet var klart uppmätte Akukons experter förvånansvärt låga ljudtrycksnivåer. I samtliga ekofria rum var den A-vägda nivån till och med -2,0...-2,1 dB. Ljudnivån i rummen som kommer utifrån underskrider klart tröskeln för hörbart ljud över hela frekvensområdet. I praktiken kan inte ens den mest känsliga hörsel uppfatta några som helst utomstående ljud.

Sannolikt är det ännu tystare i Aalto-universitetets laboratorium än mätresultatet visar. ”Vi använde oss av det allra känsligaste mikrofonsystemet som finns och ändå kom mätutrustningens nedre gräns emot. Den interna brusnivån för det precisa mätsystemet är ca -2,5 dB”, sammanfattar Jukka Pätynen som ansvarat för mätningsanalysen. ”Utgående från det spektrum som underskred mätutrustningens nedre gräns kan vi uppskatta att den rådande ljudtrycksnivån kan vara så låg som -12 dB. I så fall skulle vi obestridligen vara bland de främsta laboratorierna i världen”, menar Timo Peltonen.

I det ekofria rummets fria fält

Rummen har förutom tystnaden nästintill perfekt ljudabsorbering. Rummen är täckta med dämpande kilar vilka dämpar reflektioner från väggarna vilket gör att det enda ljud som färdas i rummet är direktljud från källan utan reflektioner. ”I mångas öron låter ett ekofritt rum mycket konstigt. Det närmaste man kommer en praktisk motsvarighet skulle kunna vara en stilla dag mitt ute på en åker, där ljudet försvinner i omgivningen utan reflektioner”, beskriver Jukka Pätynen. I de nya ekofria rummen skapas förutsättningarna för de fria fälten nästan över hela frekvensområdet och över ett mycket brett verksamhetsområde.

FAIST Anlangenbau GmbH valdes som leverantör av eftersom deras lösningar är anpassade för olika användningsmöjligheter.

Institutionen för akustik vid Aalto-universitetet

När man talar om ljudtrycksnivå som mäts i decibel är en vanlig missuppfattning att ljudnivåns lägsta gräns ligger vid noll. Decibel är dock en relativ storhet, där nollpunkten valts utgående från den lägsta ljudtrycksnivå som det mänskliga örat i genomsnitt kan uppfatta. Det kan jämföras med celsiusskalan där nollpunkten valts vid vattnets fryspunkt fastän kallare temperaturer förekommer.

Mätutrustning för extrema lägen

När man mäter ytterst låga ljudnivåer kommer begränsningarna hos mätutrustningen emot på grund av internt brus i utrustningen. Precis som med temperaturer kan inte ens en högklassig utomhusmätare användas för att mäta extrem kyla i ett kyllaboratorium, utan det krävs specialutrustning för ändamålet.

Vid ibruktagningen av de ekofria rummen i det akustiska laboratoriet användes Brüel&Kjærs känsligaste entums mätmikrofonsystem (Type 4179 och förförstärkare Type 2660), vars egenskaper är noggrant dokumenterade över hela mätområdet.