Geluid - Systemair

12
Het sterkste geluid dat gedurende de kortste tijd zonder gehoorbeschadiging kan worden verdragen, heeft een geluidsdruk
van 20 mmWk (200 Pa) en wordt pijngrens genoemd.
Tussen beide grenzen ligt de factor 10 7 (van 0,0000002 tot 200 Pa). Het rekenen met een sterkteschaal waarvan de
waarden zover uiteenlopen is lastig. Men heeft daarom een begrip ingevoerd waarmee gemakkelijk gewerkt kan worden.
Men neemt de geluidsdruk van de gehoordrempel als maatstaf en meet daarmee alle andere geluidsdrukken af, volgens
onderstaande formule:
p
L p = 20 log in dB
p o
De gevonden waarde (Lp) wordt het geluidsdrukniveau genoemd en uitgedrukt in decibels (dB). p = de willekeurige
geluidsdruk en p o = de geluidsdruk van de gehoordrempel. Grofweg gezegd is het geluidsdrukniveau dus het aantal
malen dat een willekeurig geluid luider is dan de gehoordrempel. Het geluidsdrukniveau Lp wordt in de Engelse literatuur
‘SPL’ genoemd (Sound Pressure Level). De Duitse uitdrukking is ‘Schalldruckpegel’. Het geluidsdrukniveau van de
gehoordrempel zal dus 0 dB bedragen, dat van de pijngrens blijkt 140 dB te zijn. Overigens is het geluidsdrukniveau
een logaritmische rekeneenheid en moet dus ook in overeenstemming met regels die voor logaritmen gelden worden
behandeld.
Geluidsvermogen
Een veel voorkomend begrip dat voor het beschrijven van een geluidsbron is ingevoerd, is het geluidsvermogen. Als
we een puntvormige geluidsbron in de vrije natuur opstellen en we beschouwen een luchtdeeltje op een willekeurige
afstand van de geluidsbron, dan blijkt dat dit deeltje door die bron in beweging is gebracht. Ze wordt niet weggeslingerd
maar maakt als het ware een pas op de plaats. Hoe klein ook, op het deeltje moet een kracht zijn uitgeoefend onder
invloed waarvan het haar weg aflegt. Omdat kracht x weg gelijk is aan arbeid, volgt hieruit dat de geluidsbron een hoeveelheid
arbeid verricht. Deze arbeid wordt verricht op alle deeltjes die op een willekeurig boloppervlak rondom de bol
liggen. De geluidsbron verricht dus een zekere hoeveelheid arbeid. Ze doet dit vele malen per seconde. Een geluidsbron
heeft dus een zeker vermogen (arbeid per tijdseenheid = vermogen). We noemen dit geluidsvermogen.
Het geluidsvermogen is een theoretische grootheid en kan niet worden gemeten, maar kan worden berekend mede uit
de gemeten geluidsdruk. Ook het geluidsvermogen kan worden uitgedrukt in dB.
De definitie voor het geluidsvermogenniveau is:
w
L w = 10 log in dB
w
0
waarin: w o = 10 -12 Watt en w = geluidsvermogen van de onderhavige geluidsbron.
In de Engelse literatuur wordt L w , PWL (Powerlevel) genoemd en in de Duitse taal ‘Schallleistungspegel’. Het verschil
tussen geluidsdrukniveau en geluidsvermogenniveau kan met het volgende voorbeeld worden verduidelijkt: In een
concertzaal speelt een pianist. Wat we horen zijn de wijzigingen in de luchtdruk; we ervaren de wijzigingen in het
geluidsdrukniveau. Naarmate we ons van de piano verwijderen wordt het geluidsdrukniveau lager. Om dit geluid te
produceren moet de pianist een zekere arbeid verrichten en dat gedurende enige tijd. Er is een zeker vermogen nodig
om de geluidsdrukgolven op te wekken. Het zal dus duidelijk zijn dat dit vermogen gelijk blijft, ook al verwijderen we
ons van de piano.