VR simulator van NLR laat je ervaren hoe een drone boven de stad klinkt

In de toekomst vliegen er naar verwachting allerlei drones boven de stad. Denk aan drones die spoedeisende medische goederen vervoeren, of zelfs aan elektrisch aangedreven luchttaxi’s. Maar dergelijke ontwikkelingen komen alleen van de grond met voldoende maatschappelijke acceptatie. Daar hoort ook onderzoek naar geluidhinder bij. Maar hoe doe je daar onderzoek naar, zonder daadwerkelijk drones te laten rondvliegen? Koninklijke NLR heeft hiervoor een oplossing, in de vorm van een VR geluidsimulator.

Geluidsproductie vs geluidsbeleving

Als je een drone koopt, dan wordt door de fabrikant als het goed is opgegeven hoeveel geluid deze produceert, in het aantal decibel (dB). Maar een nogal abstracte decibelwaarde zegt natuurlijk niets over hoe het geluid door iemand op de grond wordt beleefd. Niet alleen het volume speelt daarbij een rol, maar ook de aard van het geluid en allerlei omgevingsfactoren, zoals geluidreflectie door gebouwen en de aanwezigheid van ander stedelijk geluid.

Het kan best zijn dat je sommige drones niet eens hoort overvliegen, maar ze wel ziet (of andersom). En dat ze misschien helemaal niet voor geluidhinder zorgen. Maar hoe zit het dan met grotere drones, zoals een pakketbezorgende drone of zelfs een elektrisch aangedreven luchttaxi? Maken die net zoveel herrie als een helikopter, of valt het mee? En als zo’n toekomstige delivery drone of luchttaxi over een stad vliegt, hoe zou dat dan op de grond klinken?

VR geluidsimulator

Om mensen te kunnen laten ervaren hoe bestaande (of zelfs nog niet bestaande) luchtvaartuigen klinken als deze over een stad vliegen heeft NLR een bijzondere simulator ontwikkeld: de Virtual Community Noise Simulator, afgekort VCNS. De VCNS is een faciliteit om onderzoek te doen naar geluidhinder. In het kort: een geluidsimulator. Het bestaat uit een virtual reality-bril en een hoofdtelefoon, en een computer voor de aansturing.

De VCNS kan op een snelle en praktische manier het geluid van overvliegende vliegtuigen simuleren. Ook andere geluidsbronnen kunnen worden gesimuleerd, zoals windturbines, treinen, wegverkeer of industriële bronnen. In combinatie met de achtergrondgeluiden beleeft de gebruiker de effecten van mogelijke toekomstige veranderingen in de omgeving.

De simulator is oorspronkelijk ontwikkeld door NASA Langley uit de Verenigde Staten, en in 2007 is deze naar NLR gekomen. Sinds die tijd is deze simulator doorontwikkeld op NLR door onder andere gebruik te maken van de laatste ontwikkeling op gebied van virtual reality. NLR is de eerste in de wereld die videobeelden in virtual reality combineerde met een geluidservaring om onderzoek te doen naar (geluid)beleving.

Ook drones simuleren

Volgens NLR-onderzoeker Roalt Aalmoes is de VCNS uitermate geschikt om onderzoek te doen naar geluidhinder door drones. “Onderzoek naar geluid van vliegtuigen geldt natuurlijk ook voor drones. Er komen veel verschillende typen drones op de markt, maar er is nog maar weinig bekend welke meer of minder hinderlijk zijn qua geluid. Ook belangrijk is de vraag of mensen drones kunnen zien vliegen of niet. In een stedelijke omgeving is de kans groot dat je drones niet ziet, omdat ze achter een gebouw vliegen, maar wel hoort.”

Bij de ontwikkeling van de geluidsimulator werkt NLR intensief samen met verschillende universiteiten. Geluid laat zich namelijk lastiger simuleren dan beeld, legt Aalmoes uit: “Op dit moment is simulatie van geluid in een stedelijke omgeving nog volop in ontwikkeling. Visueel kunnen we al veel dingen, dankzij technologie uit de gaming-industrie. Maar op het gebied van geluid zijn de modellen nog niet zo ver. We hebben al wel modellen die rekening houden met afscherming en enkelvoudige reflecties, maar naar afbuiging en reflectie door verschillende materialen moeten we nog veel onderzoek doen.”

Om de simulatie zo realistisch mogelijk te maken is een 360º video-opname van een stedelijke omgeving – in dit geval de Amsterdamse Zuidas – als uitgangspunt genomen, met voorbijlopende mensen en al. De computer laat vervolgens een elektrische luchttaxi die sterk doet denken aan de Ehang 184 overvliegen. De gebruiker kan letterlijk omhoog kijken om te horen waar het kenmerkende bromgeluid vandaan komt, want het geluid draait letterlijk mee met het beeld.

Maatschappelijke acceptatie

De simulator komt onder andere van pas bij het doen van onderzoek naar Urban Air Mobility-concepten, zoals de eerder aangehaalde pakketbezorgende drones en elektrische luchttaxi’s. Aalmoes: “We merken dat UAM erg ‘hot’ is: niet alleen certificerende instanties willen hier meer kennis van hebben, maar ook steeds meer ontwikkelaars zien dat maatschappelijke acceptatie een belangrijke voorwaarde is voor het welslagen van UAM. We werken daarom samen met andere partijen en we doen ook eigen onderzoek naar perceptie van drones op de mens. Met deze kennis kunnen we vervolgens advies geven hoe je drones stiller kan maken, of hoe je procedures kunt ontwikkelen zodat drones op een aanvaardbare manier over een stad kunnen vliegen.”

Als het gaat om het stiller maken van (toekomstige) drones speelt NLR overigens ook een belangrijke rol, onder andere middels het samenwerkingsverband Rotterdam The Hague Innovation Airport (RHIA). Als onderdeel van dit project worden verschillende soorten geluid voorgelegd aan een testgroep. Dat kan voor een specifiek type drone zijn, maar op termijn ook voor de Pipistrel, een elektrisch aangedreven tweepersoons vliegtuigje welke sinds kort in het bezit is van NLR.

Objectief beeld (en geluid)

De VR simulator speelt een belangrijke rol als het gaat om voorlichting. Niet alleen als het gaat om drones, maar bijvoorbeeld ook bij de maatschappelijke discussie over windmolenparken.

Aalmoes: “Op korte termijn gaan we een eigen onderzoek doen naar perceptie van drones. We hopen de resultaten begin volgend jaar te kunnen presenteren. Verder blijven we voorlichting geven, want we merken dat veel mensen zich eigenlijk nog niet veel kunnen voorstellen bij zoiets als UAM, en met deze simulator wordt het concept heel concreet.

Daarnaast blijven we de VCNS inzetten voor andere toepassingen, zoals simulaties van windparken. Hierbij spelen vergelijkbare problemen, want veel mensen weten niet goed hoe een windmolen klinkt of hoe het eruit ziet als het windpark nog niet gerealiseerd is. We proberen mensen vooral een objectief beeld (en geluid) te geven van wat ze kunnen verwachten in plaats van (soms) meer ingekleurde verhalen van voor- of tegenstanders.”

Kijk voor meer informatie over de diensten die NLR levert aan professionele dronevliegers op nlr.nl/dronecentre.