Onderzoek en detectie

Het doel: van getuigenis naar meting

Persoonlijke meldingen zijn het beginpunt van elk onderzoek naar de Hum — maar ze kunnen niet het eindpunt zijn. De vraag «wat maakt dit geluid?» wordt alleen beantwoord door instrumenten: opnames die de toon op een scherm tonen, tijdstempels die tussen steden vergelijkbaar zijn, spectrogrammen die bewijzen dat het signaal buiten iemands hoofd bestaat.

Deze pagina bundelt wat de community heeft geleerd over het detecteren van laagfrequent geluid en infrageluid, en beschrijft het vlaggenschipproject van het portaal: een netwerk van gesynchroniseerde meetstations om de bron via triangulatie te lokaliseren. Heb je iets gebouwd dat werkt, deel het dan in de categorie Detectie en hardware — bewezen, reproduceerbare opstellingen worden hier toegevoegd.

Waarom je telefoon (meestal) faalt

Een telefoonmicrofoon is ontworpen voor spraak. Onder ongeveer 80–100 Hz stort de gevoeligheid in en domineert de eigen elektronische ruis — precies in de band waar de Hum leeft. Telefoon-apps (Spectroid op Android of een willekeurige FFT-analyzer) zijn toch een poging waard als eerste blik: als een stabiele spectraallijn rond 30–80 Hz verschijnt en verdwijnt in de maat met wat jij hoort, is dat al waardevol bewijs. Maar een stil spectrogram van een telefoon bewijst niets. Voor serieus werk zijn betere sensoren nodig.

Sensoren die werken in de Hum-band

Ruisarme meetmicrofoons. De sleutelspecificatie is de eigenruis bij lage frequenties en een frequentiebereik tot ver onder 20 Hz. Favorieten in de community zijn electret-capsules zoals de Primo EM172/EM272, populair onder natuuropnemers juist vanwege hun zeer lage eigenruis, aangesloten op een recorder waarvan het hoogdoorlaatfilter uit kan. Compact alternatief: MEMS-meetmicrofoons (bijv. Infineons ruisarme IM7x-serie).

Geofoons. Een geofoon (bijv. het alomtegenwoordige element SM-24, eigenfrequentie ~10 Hz) registreert bodemtrilling in plaats van luchtdruk. Dat onderscheid is krachtig: toont een in de tuin ingegraven geofoon hetzelfde patroon als wat je hoort, dan heeft het fenomeen een seismische/structurele component; ziet de microfoon het en de geofoon niet, dan is het via de lucht. Beide tegelijk laten draaien is het meest leerzame experiment dat een particulier kan doen.

Infrageluidsensoren en burgerseismografen. De Raspberry Shake & Boom combineert een geofoon met een infrageluid-druksensor op een Raspberry Pi, uploadt data naar een openbaar wereldwijd netwerk en is het meest kant-en-klare product voor wat dit project nodig heeft. Differentiaaldruk-infrageluidmicrofoons (zoals bij het bewaken van vulkanen en windparken) dekken de band onder 20 Hz.

De opnameketen. Elke degelijke USB-audio-interface met 44,1 kHz bemonstering of meer volstaat — lage frequenties zijn triviaal voor moderne converters. Wat telt: een ingang zonder basafsnijding (low-cut uit), versterking zo ingesteld dat de ruis van de sensor domineert, niet die van de interface, en lange opnames (hele nachten) — door de onregelmatige onderbrekingen van de Hum missen korte samples het signaal.

Analyseren wat je hebt vastgelegd

1. Eerst het spectrogram. Audacity (gratis) of Raven Lite: vensterlengte 8–32 s voor goede resolutie bij lage frequenties. Zoek een aanhoudende smalle lijn tussen 30 en 80 Hz.
2. Correleer met je oren. Houd tijdens het opnemen een eenvoudig logboek bij: noteer wanneer je de toon hoort en wanneer hij wegvalt. De oprichter van dit portaal beschrijft het te zoeken patroon: een constante lage toon met onregelmatige, niet-gesynchroniseerde onderbrekingen — soms minutenlang gebrom, soms een kort stuk. Komen je genoteerde tijden overeen met lijnsegmenten in het spectrogram, dan heb je bewijs.
3. Sluit je eigen huis uit. Herhaal met de hoofdschakelaar uit (recorder op batterij) en buiten, ver van gebouwen. Een signaal dat beide overleeft, is niet je koelkast.
4. Vergelijk locaties. Dezelfde nacht, dezelfde hardware, een andere stad — verschillen in niveau of aanwezigheid zijn data.

Het vlaggenschip: gesynchroniseerd triangulatienetwerk

Eén station bewijst dat een signaal bestaat. Meerdere stations met gesynchroniseerde klokken kunnen de bron lokaliseren. Het principe — het verschil in aankomsttijden (TDOA) — is hetzelfde waarmee seismologen aardbevingen lokaliseren en infrageluid-arrays verre explosies detecteren:

1. Identieke stations (sensor + singleboardcomputer) nemen continu op.
2. Elk sample krijgt een tijdstempel via NTP, liefst GPS-gedisciplineerde tijd (milliseconde-nauwkeurigheid of beter; geluid legt in lucht ~343 m per ms af, in de grond ~3–6 km/s).
3. Verschijnt hetzelfde signaal op meerdere stations, dan levert kruiscorrelatie de relatieve vertragingen.
4. Vertragingen van drie of meer stations begrenzen richting en afstand van de bron.

Stations in verschillende landen — Nederland, Slowakije, Tsjechië, Hongarije, Griekenland en verder — zouden de grootste open vraag rechtstreeks beantwoorden: is de Hum één bron, meerdere regionale bronnen, of iets dat helemaal geen zich voortplantende bron heeft? Elk resultaat, ook het nulresultaat, is wetenschappelijk waardevol.

Dit is wat de donaties financieren: sensoren, printplaten, behuizingen en de tijdsynchronisatiehardware voor stations bij vrijwilligers uit de community. Alle ontwerpen, configuraties en verzamelde data worden openbaar op dit portaal gepubliceerd.

Doe mee

• Heb je opnames of een werkende opstelling? Publiceer de details — sensormodel, interface, instellingen, spectrogrammen — in de community. Reproduceerbaarheid is alles.
• Kun je een station hosten? Een rustige plek, een paar watt stroom en een netwerkverbinding volstaan. Registreer je en vermeld het in je profiel of een bericht.
• Heb je vaardigheden? Signaalverwerking, elektronica, embedded Linux — de analysepijplijn wordt in de openbaarheid gebouwd.

De Hum heeft vijftig jaar schouderophalen overleefd. Een netwerk van gesynchroniseerde microfoons overleeft hij niet.