Buller är en av de miljöföroreningar som har störst negativ påverkan på männi-skors hälsa. Några av dessa effekter är sömnstörningar, stress och i vissa fall kan detleda till hjärt- och kärlsjukdomar. Problematiken kring detta växer med en ökandebefolkningsmängd och urbanisering runt om i världen. Denna studie undersöker möj-ligheterna till att utveckla en ny ljudanalysmetodik för hållbara stadsmiljöer. Idag utförs trafikbullerutredningar som en del i miljökonsekvensbeskrivningar. Dessaanalyser innehåller i huvudsak en ljudnivåberäkning från de primära bullerkällornaoch dessa kopplas till gällande riktvärden för A-vägda ljudnivåer vid uteplatser ochfasader. Forskning kring urbana ljudmiljöer visar att endast ljudnivåerna från buller-källor inte är tillräckligt för att avgöra ljudkvaliteten. Bullrets relativa inblandning iljudmiljön, dess frekvensområde och tidsvariation samt platsens syfte och användningär faktorer som dels är kopplade till hur pass väl bullret maskeras, och dels hur passstörande ljudet faktiskt upplevs. Alla dessa faktorer behöver vägas in för att på bästasätt kunna bedöma ljudkvaliteten. Strategin som användes i denna studie bestod dels av en litteraturstudie där till-gänglig forskning kring urbana ljudmiljöer analyserades och dels i en fallstudie därtre olika typfall av urbana miljöer modellerades i det akustiska modelleringsprogram-met Olive Tree Lab. De tre fallen utgjordes av teoretiska platser, ett öppet gaturum,ett stängt gaturum samt ett gaturum med torg på ena sida. Utformningen av des-sa valdes utifrån att det är några av de vanligast förekommande urbana miljöernadär höga ljudnivåer uppstår. Utifrån litteraturstudien togs en beskrivningsmall förljudmiljöer som utgör den nya ljudanalysmetoden fram som sedan applicerades påfallstudien för analys och utvärdering. Mallens tyngdpunkt låg på att undersöka så-väl goda som negativa ljud och att koppla det till den platsen som analysen avser.Resultaten visade på att användning av mallen leder till en bredare och mer detalje-rad beskrivning av ljudmiljön som möjliggör flera olika typer av lösningar än de somföreslås idag. / Noise is one of the environmental pollutions that has the largest negative effect onhuman health. Some of these effects are stress, sleeping issues and in some cases itcan cause cardiovascular diseases. The problem about this is growing as a result froman increasing population and an increasing urbanization. This study investigates thepossibilities to develop a new sound analysis method for urban environments. Today traffic noise investigations are performed as a part of environmental impact as-sessments. These analyses comprise most of sound level calculations from the primarynoise sources, which are then connected to the existing benchmarks for A-weightedsound levels at patios and facades. Research around urban sound environments showsthat only taking the sound levels exceeded from the primary noise sources in con-sideration is an insufficient method for estimating the sound quality. The relativeinvolvment of the noise, the range of frequencies and the variation in time as well,as the purpose and use of the area, are factors which are all connected to how wellthe noise is masked, as well as how disturbing the noise is actually percieved as. Allthese factors have to be taken into consideration in order to assess the sound qualityin the best posssible way. The method used in this study consisted of two main parts; one literature study,where available research around urban sound environments was analysed; and onecase study where three different cases of urban environments were analyzed in theacoustic modeling program Olive Tree Lab. The three cases consisted of theoreticallocations, one open street canyon, one closed and one street canyon with a squareon one side. Based on the literature study a description template for sound environ-ments was developed and applied to the cases from the case study for analysis andevaluation. The main focus of the template was to investigate both positive and ne-gative sounds and relate them to the site of which the sound analysis is intended for.The results showed that use of the template resulted in a broader and more detaileddescription of the sound environment, which enabled different kinds of solutions thatare not commonly used today.

Utifrån ett posthumanistiskt synsätt, och tillsammans med Karen Barads teori kring agentiell realism och performativitet, vill vi i det här kandidatarbetet bjuda in vår omvärlds fysiska fenomen som medskapare i vår designprocess. Med hjälp av dessa fenomen vill vi utmana och ifrågasätta den antropocentriska designerrollen genom att belysa materialitetens performativa förmåga till kunskapsproduktion och meningsskapande i designprocessen. Vi undersöker hur designprocessen och dess involverade val och handlingar uppstår genom mötet av både mänskliga och icke-mänskliga aktörer; vi beviljas ett inifrånperspektiv som placerar oss mitt i vår världs trassel av intra-aktioner och blir därmed en del i dess tillblivelse. Genom att tillämpa detta förhållningssätt i experiment som utforskar relationen mellan den analoga världen och den digitala, undersöker vi hur dessa möten kan bidra till utformandet av en gestaltande ljudinstallation. / With a posthumanist approach and based on the theory of agential realism and performativity by Karen Barad, we want, in this Bachelor Thesis, to invite the physical phenomena of our surrounding world as co-creators of our design process. With help from these phenomena we would like to challenge and question the anthropocentric designer role by illustrating the performative ability of materiality for producing knowledge and creating meaning in the design process. We explore how the design process and its involved choices and actions emerge through the concurrence of both human and non-human actors; we are granted a from-within perspective that places us in the midst of the entanglement of our world’s intra-actions and therefore become a part of its genesis. By applying this approach to experiments which delve into the relationship between the analog world and the digital, we explore how these concurrences can contribute to the designing of a sound installation.

Adhesive wear occurs when small surfaces of the cutting tool due to friction are micro-welded to the chips and removed from the tool surface. A hypothesis as to whywelding occurs is that an electric potential field arises which initiates a chemical reaction and then welding of the work material and the tool takes place in the cuttingzone. The electric potential field results in a fluttering magnetic field, which in turngenerates electromagnetic issues. The waves should be around and above 1 MHz.The aim of this work is thus to investigate the presence of electromagnetic wavesfrom the cutting zone. The purpose is to compare sound and electromagnetic wavesduring the adhesive process. Previous research shows that the adhesive mechanism is a transient vibration thatmanifests itself as a cluster of waves with a stochastic duration, including a feedbacksystem restricted by the plastic deformation within the chip. Furthermore, the cutting speed is the most important cutting parameter in tool wear and the main wearmechanism at cutting speeds around 200 m/min is the adhesive wear. Several studies showed the emission of electromagnetic waves during plastic deformation ofmetals during tensile test. Frequency ranges for radiations are between 1 and 1000MHz. To investigate the hypothesis, axial turning was performed with a cutting speed190–200 (m/min) and one steel grade, SS2541 was used as a work material. Thedepth of cut and feed were set to 1 mm and 0,196 mm/rev. Detection and measurement of electromagnetic waves was performed with a spectrum analyzerMT8221B with four different signal receivers. A reference measurement was madewhen the turning machine was on without the workpiece being machined and then ameasurement was made during the turning process. The results of measurementsshowed a source of electromagnetic radiation within the frequency range 0–5 MHz.This result was achieved with copper plate as an antenna. To find out how signalsfrom acoustic emission and electromagnetic waves develop during the adhesive wearprocess, sound measurements were performed with microphones during the turningprocess. Results of sound measurement showed that the frequency at which adhesivewear occurs decreases and the amplitude increases as the insert wears. To be able toanalyze how electromagnetic radiation develops with the wear process, measurements must be performed in a shielded space from ambient disturbances, as in aworkshop there are many sources of noise that can affect the accuracy of the measurement. An antenna can be designed so that the measurement can take place asclose to the cutting zone as possible.

When recording voice samples from a patient in speech therapy the quality of the recording may be affected by different signal corruptions, for example background noise or clipping. The equipment and expertise required to identify small disturbances are not always present at smaller clinics. Therefore, this study investigates possible machine learning algorithms to automatically detect selected corruptions in speech signals, including infrasound and random muting. Five algorithms are analyzed: kernel substitution based Support Vector Machine, Convolutional Neural Network, Long Short-term Memory (LSTM), Gaussian Mixture Model based Hidden Markov Model and Generative Model based Hidden Markov Model. A tool to generate datasets of corrupted recordings is developed to test the algorithms in both single-label and multi-label settings. Mel-frequency Cepstral Coefficients are used as the main features. For each type of corruption different ways to increase the classification accuracy are tested, for example by using a Voice Activity Detector to filter out less relevant parts of the recording, changing the feature parameters, or using an ensemble of classifiers. The experiments show that a machine learning approach is feasible for this problem as a balanced accuracy of at least 75% is reached on all tested corruptions. While the single-label study gave mixed results with no algorithm clearly outperforming the others, in the multi-label case the LSTM in general performs better than other algorithms. Notably it achieves over 95% balanced accuracy on both white noise and infrasound. As the algorithms are trained only on spoken English phrases the usability of this tool in its current state is limited, but the experiments are easily expanded upon with other types of audio recordings, corruptions, features, or classification algorithms. / När en patients röst spelas in för analys i talterapi kan inspelningskvaliteten påverkas av olika signalproblem, till exempel bakgrundsljud eller klippning. Utrustningen och expertisen som behövs för att upptäcka små störningar finns dock inte alltid tillgänglig på mindre kliniker. Därför undersöker denna studie olika maskininlärningsalgoritmer för att automatiskt kunna upptäcka utvalda problem i talinspelningar, bland andra infraljud och slumpmässig utsläckning av signalen. Fem algoritmer analyseras: stödvektormaskin, Convolutional Neural Network, Long Short-term Memory (LSTM), Gaussian mixture model-baserad dold Markovmodell och generatorbaserad dold Markovmodell. Ett verktyg för att skapa datamängder med försämrade inspelningar utvecklas för att kunna testa algoritmerna. Vi undersöker separat fallen där inspelningarna tillåts ha en eller flera problem samtidigt, och använder framförallt en slags kepstralkoefficienter, MFCC:er, som särdrag. För varje typ av problem undersöker vi också sätt att förbättra noggrannheten, till exempel genom att filtrera bort irrelevanta delar av signalen med hjälp av en röstupptäckare, ändra särdragsparametrarna, eller genom att använda en ensemble av klassificerare. Experimenten visar att maskininlärning är ett rimligt tillvägagångssätt för detta problem då den balanserade träffsäkerheten överskrider 75%för samtliga testade störningar. Den delen av studien som fokuserade på enproblemsinspelningar gav inga resultat som tydde på att en algoritm var klart bättre än de andra, men i flerproblemsfallet överträffade LSTM:en generellt övriga algoritmer. Värt att notera är att den nådde över 95 % balanserad träffsäkerhet på både vitt brus och infraljud. Eftersom algoritmerna enbart tränats på engelskspråkiga, talade meningar så har detta verktyg i nuläget begränsad praktisk användbarhet. Däremot är det lätt att utöka dessa experiment med andra typer av inspelningar, signalproblem, särdrag eller algoritmer.

Forced response which is blade vibration due to an external excitation can lead to blade failure. The estimation of the level of vibration is dependent on the determination of aerodynamic damping. This thesisinvestigates the determination of aerodynamic damping at high reduced frequencies in turbomachines. The aerodynamic damping was calculated by a linearized Navier-Stokes flow solver with exact 3D non-reflecting boundary conditions. The method was validated using the two-dimensional test cases (Standard Configuration 5 and 8). Thereafter, two 3D profiles were also investigated: an aeroelastic turbine rig (AETR) which is a subsonic turbine case, and a virtual integrated compressor (VINK) which is a transonic compressor case. In AETR case, the first bending mode with reduced frequency 2.0 was studied. The 3D acoustic modes were calculated and the rate of decay was plotted as a function of nodal diameter and radial order. This plot identified six acoustic resonant points which included two points corresponding to the first radial order. The six resonance points correspond to six peaks in the damping curve. In VINK case, the fifth mode (1854 Hz, reduced frequency 3.1) was investigated. Acoustic resonance was predicted to occur for the first and second radial orders at the inlet. It was concluded that the higher order resonance points are influencing the damping curve. There were some inconsistencies in the results and grid convergence was not achieved. These inconsistencies were due to the difficulty in calculating the acoustic modes at the transonic inlet with an impinging shock. / Aerodynamiskt påtvingade vibrationer, som är bladvibrationer på grund av en extern excitation kan leda till haveri. Prediktering av vibrationen är beroende av bestämning av aerodynamisk dämpning. I detta arbete undersöks bestämningen av aerodynamisk dämpning vid höga reducerade frekvenser i turbomaskiner. Den aerodynamiska dämpningen beräknades genom en linjäriserad Navier-Stokeslösare med exakta 3D icke-reflekterande gränsvillkor. Metoden validerades med hjälp av de tvådimensionella testfallen (Standardkonfiguration 5 och 8). Därefter undersöktes två 3D-profiler: en aeroelastisk turbinrigg (AETR), som är en subsonisk turbinenhet och en virtuell integrerad kompressor (VINK) som är ett transoniskt kompressorfall. I AETRfallet undersöktes det första böjningsformen med reducerad frekvens 2.0. 3D akustiska lägen beräknades och graden av förfall visades som en funktion av noddiameter och radiell grad. Denna metod identifierade sex akustiska resonanspunkter som innehöll två punkter som motsvarade den första radiella graden. De sex resonanspunkterna motsvarar sex toppar i dämpningskurvan. I VINK-fallet undersöktes den femte svängningsformen (1854 Hz, reducerad frekvens 3.1). Akustisk resonans förutspåddes inträffa för första och andra radiella graden vid inloppet. Slutsatsen drogs att de högre ordningens resonanspunkter påverkar dämpningskurvan. Det fanns vissa inkonsekvenser i resultaten och gridkonvergens uppnåddes inte. Dessa inkonsekvenser berodde på svårigheten att beräkna de akustiska svängningsformerna vid det transoniska inloppet med en stötvåg.

Acoustic focusing of microscale protein crystals with acoustophoresis technology could reduce clogs during experiments with the scientific technique serial femtosecond x-ray crystallography (SFX). SFX determines molecular structures of proteins, these structures are valuable in drug discovery and fundamental biomedical research. Lysozyme crystals were focused in their own mother liquor and dilutions with PBS buffer. The aim of these tests were to study how the acoustic contrast factor Φ changes with the medium. Recorded experiments were analyzed using the particle tracking software Trackmate to extract velocities and radii. The lysozyme crystals changed morphologies in large dilutions of PBS buffert, they either became rounder or broke into fragments. The changed forms are likely caused by dissolution behaviors; some dilutions were unstable, but not unstable enough to dissolve the crystals completely.  Measured velocities during focusing of the crystals had large variance. Sinusoidal fits of the velocities had significant increases in amplitudes for larger dilutions of PBS. A change in acoustic contrast factor Φ could be the cause for the increased amplitudes, but the results do not rule out other causes. There are currently major knowledge gaps about using protein crystals as particles with acoustophoresis technologies, hence many ideas for future works have been proposed in this master thesis report. / Akustisk fokusering av mikrometers-stora proteinkristaller med hjälp av ultraljudsteknik skulle kunna reducera proppar under experiment med tekniken seriell femtosekundskristallografi (SFX). SFX kan avgöra vilken struktur proteinmolekyler har, dessa strukturer är värdefulla för industriell utveckling av nya läkemedel och fundamental biomedicinsk forskning. Proteinkristaller av lysozym har fokuserats i sin egen kristalliseringslösning och utspädningar av PBS. Målet med de här experimenten var att se om den akustiska flödeskontrasten Φ kunde bli påverkad. Fokuseringar spelades in och partiklarnas hastigheter vid fokuseringarna mättes med hjälp av Trackmate (en mjukvara för partikelspårning). I de större utspädningarna förändrades lysozymkristallernas former, de blev antingen mer runda eller så blev de små bitar. Förändringen skedde förmodligen på grund av upplösningsmekanismer i instabila utspädningar.  Uppmätta hastigheter vid testerna hade stor varians, men kurvanpassningar av data tyder på att hastigheterna ökar signifikant med utspädningar av PBS. Den akustiska flödeskontrasten Φ kan vara orsaken för ökade hastigheter, men andra hypoteser gick inte att utesluta med resultaten. Stora kunskapshål finns om akustisk fokusering av proteinkristaller, därför har många idéer för framtida experiment och arbeten föreslagits i rapporten.

In recent years the focus and application of sustainability in buildings has risen. Both for environmental and human well-being reasons. The quality of the indoor environment affects the well-being, productivity and work performance, but it can also affect the occupants negatively, like increasing risks of different diseases and health issues. A good indoor environment alongside with sustainable materials, proper HVAC (Heating, ventilation, and air conditioning) installations and building code regulations contribute to a sustainable solution with low environmental impact and reduced energy consumption. Since buildings alone are responsible for 38% of all human GHG (Greenhouse gas) emissions (Wikipedia, 2017), most countries recommend new more sustainable solutions to reduce that percentage. For example, in the EU, the 2020 climate and energy package targets to: cut 20% in greenhouse gas emissions, 20% of EU energy from renewables and 20% improvement in energy efficiency (European Comission, n.d.). In addition to the positive aspect of low environmental impact new constructions have, they also create a good living or working environment for the users. Studies have shown that a better indoor quality increases the productivity and work performance, but most of all the occupants feel comfortable and satisfied with their environment. A great number of papers have reviewed the acoustic, visual, thermal comfort and indoor air quality, which are main aspects of the indoor climate. Most papers focus on the users’ perception of these four aspects as well as other parameters that influence the indoor environment (architectural geometry, materials, etc.). Similarly, in this study case I focus on two different methods of obtaining the results, the objective method that contains the indoor environment measurements and the subjective method which includes a questionnaire created specifically for this research project. By obtaining these two sets of data, key focus points are developed, such as if the building’s certification meets the recommendations of Miljöbyggnad, what aspects influence the students’ perception the most, and whether there are any distinct connections between measured and calculated data. This study case was developed in a university building in Stockholm, where the four main aspects of the indoor environment were evaluated. The physical parameters such as temperature, air velocity, relative humidity, CO2 concentration and acoustics were measured in five different classrooms. In addition, a survey was developed for this study which included perception questions of the thermal, visual, acoustic comfort and indoor air quality. As found in other studies, gender and climate zone origin affected the overall indoor environmental perception. Even though the majority of both genders voted for “no change”, the remaining females answered that they preferred the conditions warmer. Also, the majority of answers from all climate zones were “no change”. However, the second highest opinion for students from warmer climate zones was “warmer”, which has also been found in other studies. Significant negative correlations were found between the acoustics and the satisfaction level of the acoustic comfort. Similarly, high correlations were observed between the visual comfort satisfaction level and the three aspects influencing it. Furthermore, the results showed that all physical measurements influenced the students’ thermal comfort and indoor air quality perception. All measurements obtained indicated a good indoor environment in all classrooms, and all values were between the Swedish Standards recommendations. Low correlation was found between the measured PVM and the AMV from the questionnaires even though all the values were among the limitations. Lastly, this study reviews methods that could be applied to similar future studies and, discusses what kind of errors to avoid in the future. There is still a lot of research that can be developed in order to gain a deeper understanding of the indoor environment and how humans perceive it. / Under senare år har fokus och tillämpning av hållbarhet i byggnader ökat, både för miljö och mänskligt välbefinnande. Kvaliteten på inomhusmiljön påverkar välbefinnandet, produktiviteten och arbetsprestandan. Tyvärr kan det också påverka de anställda negativt, som ökad risk för olika sjukdomar och hälsoproblem. En bra inomhusmiljö tillsammans med applikationer av hållbara material, ordentliga HVAC-installationer och byggregler bidrar till en hållbar lösning med låg miljöpåverkan och minskad energiförbrukning. Eftersom byggnader ensamma svarar för 38% av alla mänskliga växthusgasutsläpp (Wikipedia, 2017), rekommenderar de flesta länder nya mer hållbara lösningar för att minska den procentuella andelen. I EU strävar EUs klimat- och energipaket 2020 till att; minska 20% av växthusgasutsläppen, 20% av EUs energi från förnybara energikällor och 20% förbättrad energieffektivitet (European Commission, n.d.). Förutom den positiva aspekten av låg miljöpåverkan har nya konstruktioner skapat en bra levnads- och arbetsmiljö för användarna. Studier har visat att en bättre inomhuskvalitet ökar produktiviteten och arbetsprestandan men framförallt känner sig brukarna bekväma och nöjda med sin miljö. Ett stort antal rapporter har granskats enligt akustisk, visuell, termisk komfort och inomhusluftkvalitet, som är huvudaspekterna av inomhusklimatet. De flesta rapporter fokuserar på användarnas uppfattning om dessa fyra aspekter samt andra parametrar som påverkar inomhusmiljön (arkitektonisk geometri, material osv.). På samma sätt fokuserar jag på två olika metoder för att erhålla resultaten. Den objektiva metoden som innehåller innemiljömätningar och den subjektiva metoden som innehåller ett frågeformulär som skapats specifikt för detta forskningsprojekt. Genom att erhålla dessa två uppsättningar data utvecklas viktiga fokuspunkter, till exempel om byggnadens certifiering uppfyller Miljöbyggnads rekommendationer, vilka aspekter som i huvudsak påverkar elevernas uppfattning och om det finns några tydliga samband mellan uppmätta och beräknade data. Studiefallet utvecklades i en universitetsbyggnad i Stockholm, där de fyra huvudaspekterna av inomhusmiljön utvärderades. De fysiska parametrarna mättes såsom temperatur, lufthastighet, relativ fuktighet, CO2-koncentration och akustiken i fem olika klassrum. Dessutom har en undersökning utvecklats för detta studieprojekt som inkluderade uppfattningsfrågor inom termisk, visuell, akustisk komfort och inomhusluftkvalitet. Kön och klimatzonens ursprung var två andra parametrar som påverkade den övergripande inomhusmiljöuppfattningen, enligt andra studier. Även om majoriteten av båda könen röstade för "ingen förändring" svarade restrerande kvinnor att de föredrog klasrummet varmare. Dessutom svarade flertalet från alla klimatzoner "ingen förändring", även om den näst högsta åsikten för studenter från varmare klimatzoner var "varmare", vilket också har hittats i andra studier. Höga negativa korrelationer hittades mellan akustiken och tillfredsställningsnivån för den akustiska komforten. På samma sätt observerades höga korrelationer mellan den visuella komfortnöjdhetsnivån och de tre aspekter som påverkar den. Vidare visade resultaten att alla fysiska mätningar påverkade elevernas termiska komfort och upplevelse av inomhusluftkvalitet. Alla erhållna mätningar indikerade en bra inomhusmiljö i alla klassrum och att alla värden var inom svensk standards rekommendationer. Låg korrelation hittades mellan den uppmätta PVM (predicted mean vote) och AMV (actual mean vote) från frågeformulären även om alla värden var inom gränserna. Dessutom granskar studien metoder som kan tillämpas på liknande framtida studier liksom vilka slags fel som bör undvikas i framtiden. Det finns fortfarande mycket forskning som kan utvecklas för att förstå mer om inomhusmiljön och hur människor uppfattar den.

The goal of this project is to incorporate electronic music concepts into ensemble playing and composition. To achieve this, I composed music designed for improvisation using techniques such as looping, sound mimicking, and sound designing. To better understand the language of electronic dance music, I analyzed the behavior of instruments like drum machines and synthesizers, and then implemented those findings into ways of making an ensemble sound like electronic music. The aim is to explore new ways of improvising music and to develop skills as a musician, composer, and band leader.   This music was presented in a concert at Kungliga Musikhögskolan in Stockholm on March 6th. / <p>Kompositör och arrangör: Sammy Hsia</p><p>Repertoar: Intro, Tjuven, Dotted 8, Gilmore, Ballad 7</p><p>Medverkande musiker:</p><p>Anna Wohlfarth - Fender Rhodes</p><p>Joel Henryson - Elbas, synthesizer</p><p>Magnus Jonasson - Slagverk, synthesizers</p><p>Sammy Hsia - Trumset</p><p>Bifogat inspelning från konserten. Mixning av Sammy Hsia</p>

Soil-Rock sounding (jb-sounding) is a common method in Sweden, used to determine soil layering. An extension of this method, referred to as Acoustic Soil-Rock sounding, is currently under developement at KTH in Stockholm. This method uses the ground vibrations induced by drilling during jb-sounding. The aim is to investigate if additional information on the soil can be obtained by analysis of the vibrations, e.g. thin layers that cannot be registered by conventional jb-sounding.In this Master’s thesis, a further study of the method Acoustic Soil-Rock sounding has been undertaken to see whether the method is applicable or not. Furthemore, it is investigated whether it is possible to perform the vibration measurements on asphalt covered ground and obtain reliable results, alternatively whether it is possible to detect some systematic difference. This has been conducted as a field observation where the data has been collected during jb-sounding. The data, i.e. the vibration signal, was registered using geophones, one placed on asphalt and one on soil. Measurements from nine boreholes were performed in total; however, only eight of these have been analysed due to failing to register the depth signal properly in one case. The vibration signals have been processed using MATLAB to obtain the frequency spectra and spectrograms, to which the results of the jb-sounding and previous acoustic measurements have been compared.After analysis and comparison of the results, the conclusion was that Acoustic jb-sounding is an applicable method that ought to be developed further and the results from the measurements performed on asphalt were reliable. That is to say, no discernible difference could be deduced between measurements conducted on asphalt and soil. / Jord-bergsondering (jb-sondering) är en i Sverige vanlig metod för att undersöka jordens uppbyggnad. En påbyggnad av denna metod, kallad akustisk jb-sondering, håller för tillfället på att studeras vid KTH i Stockholm. Denna metod går ut på att mäta de vibrationer som uppstår vid markytan till följd av borrning, i samband med jb-sondering. Syftet är att undersöka huruvida kompletterande information från jordlager kan erhållas genom analys av vibrationerna, såsom tunnare lager som annars inte kan registreras av den konventionella jb-sonderingen.I det här masterarbetet har ytterligare undersökning om metoden akustisk jb-sondering genomförts för att först se huruvida metoden är applicerbar eller inte. Vidare studeras om det är möjligt att utföra mätningar även på asfalt och då erhålla tillförlitliga resultat, alternativt om det är möjligt att utläsa någon systematisk skillnad. Detta har genomförts som en fältstudie där data har samlats in i samband med jb-sonderingar. Vibrationssignalerna registrerades med geofoner placerade på jord samt asfalt. Totalt genomfördes mätningar vid 9 stycken borrhål, men endast 8 av dessa har analyserats då djupsignalen från ett borrhål inte registrerades. Vibrationssignalerna har sedan bearbetats i MATLAB för att ta fram frekvensspektrum och spektrogram som sedan har jämförts med resultat från jb-sonderingar samt tidigare studier.Efter analys och jämförelse av resultaten drogs slutsatsen att akustisk jb-sondering är en applicerbar metod som bör utvecklas vidare och att resultaten från mätningar utförda på asfalt var tillförlitliga. Det vill säga ingen större skillnad mellan mätningarna på jord respektive asfalt kan ses.

<p>This thesis presents a method of measuring the distribution of fiber bonding ability in mechanical pulp furnishes. The method is intended for industrial use, where today only average values are used to describe fiber bonding ability, despite the differences in morphology of the fibers entering the mill. Fiber bonding ability in this paper refers to the mechanical fiber’s flexibility and ability to form large contact areas to other fibers, characteristics required for good paper surfaces and strength.</p><p> </p><p>Five mechanical pulps (Pulps A-E), all produced in different processes from Norway spruce (<em>Picea Abies)</em> were fractionated in hydrocyclones with respect to the fiber bonding ability. Five streams were formed from the hydrocyclone fractionation, Streams 1-5. Each stream plus the feed (Stream 0) was fractionated according to fiber length in a Bauer McNett classifier to compare the fibers at equal fiber lengths (Bauer McNett screens 16, 30, 50, and 100 mesh were used).</p><p> </p><p>Stream 1 was found to have the highest fiber bonding ability, evaluated as tensile strength and apparent density of long fiber laboratory sheets. External fibrillation and collapse resistance index measured in FiberLab^TM, an optical measurement device, also showed this result. Stream 5 was found to have the lowest fiber bonding ability, with a consecutively falling scale between Stream 1 and Stream 5. The results from acoustic emission measurements and cross-sectional scanning electron microscopy analysis concluded the same pattern. The amount of fibers in each hydrocyclone stream was also regarded as a measure of the fibers’ bonding ability in each pulp.</p><p> </p><p>The equation for predicted Bonding Indicator (BIN) was calculated by combining, through linear regression, the collapse resistance index and external fibrillation of the P16/R30 fractions for Pulps A and B. Predicted Bonding Indicator was found to correlate well with measured tensile strength. The BIN-equation was then applied also to the data for Pulps C-E, P16/R30, and Pulp A-E, P30/R50, and predicted Bonding Indicator showed good correlations with tensile strength also for these fibers.</p><p> </p><p>From the fiber raw data measured by the FiberLab^TM instrument, the BIN-equation was used for each individual fiber. This made it possible to calculate a BIN-distribution of the fibers, that is, a distribution of fiber bonding ability.</p><p> </p><p>The thesis also shows how the BIN-distributions of fibers can be derived from FiberLab^TM measurements of the entire pulp without mechanically separating the fibers by length first, for example in a Bauer McNett classifier. This is of great importance, as the method is intended for industrial use, and possibly as an online-method. Hopefully, the BIN-method will become a useful tool for process evaluations and optimizations in the future.</p> / <p>Den här studien presenterar en metod för att mäta fördelning av fiberbindning i mekaniska massor. Metoden hoppas kunna användas industriellt, där i dagsläget enbart medelvärden används för att mäta fiberbindnings-fördelning, trots råvarans (fibrernas) morfologiska skillnader.</p><p> </p><p>Fem mekaniska massor (Massa A-E) från olika massaprocesser men från samma råvara, norsk gran (<em>Picea Abies</em>), har fraktionerats i hydrocykloner med avseende på fiberbindningsförmåga. Från hydrocyklon-fraktioneringen bildades fem strömmar, Ström 1-5. Varje ström plus injektet (Ström 0) fraktionerades också med avseende på fiberlängd i en Bauer McNett för att kunna jämföra fibrerna vid samma fiberlängd (Bauer McNett silplåtarna 16, 30, 50 och 100 mesh användes).</p><p> </p><p>Fiberbindingsförmåga i den här studien härrör till fiberns flexibilitet och förmåga att skapa stora kontaktytor med andra fibrer, vilket bidrar till papprets yt- och styrkeegenskaper.</p><p> </p><p>Ström 1 visade sig ha den högsta fiberbindningsförmågan, utvärderat som dragstyrka och densitet av långfiberark, samt yttre fibrillering och kollaps resistans index mätt i den optiska analysatorn FiberLab^TM. Akustisk emission och tvärsnittsanalyser visade samma resultat. Ström 5 visade sig ha den lägsta fiberbindningsförmågan, med en avtagande skala från Ström 1 till Ström 5. Andelen fibrer från injektet som gick ut med varje hydrocyklon-ström ansågs också vara ett mått på fibrernas bindningsförmåga i varje massa.</p><p> </p><p>Genom att kombinera fiberegenskaperna kollaps resistans och yttre fibrillering från den optiska mätningen på varje fiber genom linjär regression, kunde Bindnings Indikator (BIN) predikteras. Medelvärdet av Bindnings Indikator för varje hydrocyklon-ström korrelerar med dragstyrka för långfiber-labark.</p><p> </p><p>Det visade sig att predikterad Bindnings Indikator inte bara fungerade för Massa A och Massa B P16/R30 fraktionen, som var de fraktioner som användes i den linjära regressionen, utan även för Massa C-E, P16/R30, och Massa A-E P30/R50 som också visade goda korrelationer med långfiber-dragstyrka när de sattes in i BIN-formeln.</p><p> </p><p>BIN-formeln användes sedan för varje enskild fiber, i den rådata som levererats från FiberLab^TM. Detta gjorde det möjligt att få en BIN-distribution av fibrerna, d.v.s. en fördelning av fiberbindningsförmåga.</p><p> </p><p>Den här rapporten visar också hur det går att få BIN-distributioner också från mätningar på hela massan, för valbara fiberlängder, utan att först mekaniskt separera massan efter fiberlängd. Det är viktigt, då metoden är tänkt att användas som en industriell metod, och eventuellt som en online-metod. Förhoppningsvis kommer BIN-metoden att bli ett användbart verktyg för processutveckling- och optimering i framtiden.</p> / FSCN – Fibre Science and Communication Network / Bonding ability distribution of fibers in mechanical pulp furnishes