Je leest:

Sniper spotting

Sniper spotting

Auteur: | 8 juni 2004

KRAK! Geweervuur in een klein plaatsje in de VS, maar waar is de schutter? De huizen weerkaatsen en vervormen het geluid, zodat de echo’s hem verbergen. Onderzoekers van het Amerikaanse leger hebben nu een methode ontwikkeld om de oorsprong van het geluid toch op te sporen. Ze vangen alle geluidsgolven in het gebied op en laten die dan in een simulatie achteruit lopen.

Hoe spoor je een geluidsbron op? Van dichtbij gaat dat nog wel, maar in de stad is het vaak raden waar bijvoorbeeld een ambulance precies rijdt. De gebouwen weerkaatsen de geluidsgolven, en die kunnen elkaar dan gaan beïnvloeden. Resultaat: echo’s, geluid dat om hoekjes buigt of golven die elkaar uitdoven door interferentie.

Luchtfoto van het oefendorpje waar het experiment plaatsvond. De twintig microfoons zijn rond het dorpje verspreid. Dat wordt door het Amerikaans leger gebruikt in trainingen en bestaat uit huizen van twee verdiepingen. Lanbo en Albert, ERDC

Lanbo Liu en Donald G. Albert werken voor de onderzoeksgroep binnen de genie van het Amerikaanse leger. De twee hebben uitgezocht hoe je een geluidsbron opspoort – ook al maken hinderlijke echo’s en interferentie het je moeilijk. Op een gebied van iets meer dan een hectare groot, met vijftien huizen erop, hadden ze daarvoor maar twintig heel simpele sensors een computer nodig.

Opvangen en omkeren

Met die sensoren vingen ze het geluid van een geweerschot op. Dat werd afgeschoten op een hen onbekende plek in het dorpje. Omdat het geluid tussen gebouwen heen en weer kaatst, vervormt door breking langs hoeken en met zichzelf interfereert, leverde dat een hele warboel van signalen op. De twee onderzoekers voerden de signalen daarna aan een computer, die een virtuele kaart van het dorpje kende. Daarna pasten ze de time reversal method toe. Elke sensor in het virtuele dorpje zond de opgevangen golven weer uit, waarbij die dus de andere kant op bewogen.

De opgevangen en weer uitgezonden geluidsgolven in het virtuele dorpje. Op dit plaatje zijn de geluidsgolven te zien, die zich vanuit de bron (de zwarte X in het linkerbovendeel) verspreiden. bron: Lanbo en Albert, ERDC Klik op de afbeelding om de beide afbeeldingen te zijn.

Het resultaat mocht er zijn: op een paar meter nauwkeurig konden de onderzoekers de oorsprong van het schot bepalen. Dat bereikten ze al met sensoren die niet in het blikveld van de bron lagen; het terugrekenen van de golven werkt dus echt om muren en door echo’s heen. Met verdere ontwikkeling van het systeem, denken de twee, kan een echte sluipschutter-verklikker worden gebouwd.

Anti-geluid

Liu en Albert bedachten de time reversal method trouwens niet helemaal zelf. In medische scanners en onderwatercommunicatie wordt die bijvoorbeeld al gebruikt. En het idee van tegengeluid bestaat ook al langer. Anti-geluid heet het, een manier om lawaai met lawaai te bestrijden. Door een de geluidsgolven van een lawaaibron met tegengestelde fase (trillingsrichting) af te spelen, heffen de twee trillingen elkaar op.

Anti-geluid is trouwens niet volmaakt, omdat het systeem moet voorspellen welk geluid het tegen moet gaan houden. Constante en voorspelbare geluiden zoals van een dieselmotor of cirkelzaag zijn goed te blokkeren, maar in een gesprek tussen twee mensen komen telkens andere trillingen voor.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 08 juni 2004
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.