Leerdoelen
•Je kunt uitleggen wat de amplitude van een geluidsgolf is.
•Je kunt met de 3-decibelregel rekenen aan veranderingen in geluidssterkte.
•Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen decibel (dB) en decibel A (dBA).
•Je kunt beschrijven wat de gehoordrempel en de pijngrens zijn.
Amplitude en decibel
De hoogte van de pieken van een geluidsgolf vertelt ons hoe hard het geluid is. Hoe hoger de piek, hoe harder het geluid. De hoogte van deze pieken noemen we de amplitude.
De sterkte van geluid drukken we uit in de eenheid decibel (dB). Hoe meer decibel, hoe harder het geluid.
Rekenen met geluidssterkte
Om te begrijpen hoe geluidssterkte werkt, is er een belangrijke regel:
Als het aantal geluidsbronnen verdubbelt (en ze even hard zijn), komt er 3 decibel bij.
Omgekeerd geldt: als het aantal geluidsbronnen halveert, wordt de geluidssterkte 3 decibel lager.
Laten we dit illustreren met een voorbeeld. Stel, jij staat te praten en jouw stem isdB.
•Als er nog iemand met jou komt praten op hetzelfde volume, dan zijn jullie met z'n tweeën (twee keer zoveel). De geluidssterkte wordt dan:dB.
•Als er nog twee mensen bij komen, zodat jullie met z'n vieren zijn (weer twee keer zoveel), dan wordt het:53+3=5653+3=56ddB.
•Zijn jullie met z'n achten (weer twee keer zoveel), dan wordt het:dB.
Dit illustreert dat bij elke verdubbeling van het geluid (bijvoorbeeld twee keer zoveel geluidsbronnen op hetzelfde volume) er steeds 3 decibel bijkomt.
Rekenvoorbeeld
Stel, het volume van een speaker gaat vandB naardB. Hoeveel keer zo hard wordt de muziek?
Gegeven:
•Beginvolume:dB
•Eindvolume:dB
Gevraagd: Hoeveel keer zo hard?
Oplossing 1: wiskundig
1.Bereken het verschil in decibel: dB Er is dusdB bijgekomen.
2.Bereken hoeveel stapjes vandB er zijn geweest: \frac{24}{3}=8\frac{24}{3}/3dBperstap=8\frac{24}{\placeholder{}}/3dBperstap=824/3dBperstap=824d/3dBperstap=8stapjes
3.Bereken de verdubbelingen: Elk stapje vandB betekent een verdubbeling (keer 2). Er zijn 8 stapjes, dus het geluid is 8 keer verdubbeld. Dit reken je uit als twee tot de macht acht\left(2^8\right). 2^8=2\times2\times2\times2\times2\times2\times2\times2=2562^8=2\times2\times2\times2\times2\times2\times22=2562^8=2\times2\times2\times2\times2\times2\times2x2=2562^8=2\times2\times2\times2\times2\times22x2=2562^8=2\times2\times2\times2\times2\times2x2x2=2562^8=2\times2\times2\times2\times22x2x2=2562^8=2\times2\times2\times2\times2x2x2x2=2562^8=2\times2\times2\times22x2x2x2=2562^8=2\times2\times2\times2x2x2x2x2=2562^8=2\times2\times22x2x2x2x2=2562^8=2\times2\times2x2x2x2x2x2=2562^8=2\times22x2x2x2x2x2=2562^8=2\times2x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=2562^8=22x2x2x2x2x2x2=256 De muziek wordt 256 keer zo hard.
Oplossing 2: met een verhoudingstabel Je kunt dit ook oplossen met een tabel waarin je steedsdB optelt en het aantal keer zo hard verdubbelt.
Ook met de verhoudingstabel komen we uit op 256 keer zo hard.
Verschil tussen dB en dBA
Hoe hard een geluid is en hoe hard een geluid lijkt te zijn, zijn niet altijd hetzelfde.
•Decibel (dB) is de eenheid die de werkelijke, fysische sterkte van het geluid meet, onafhankelijk van hoe wij het horen.
•Decibel A (dBA) is een eenheid die rekening houdt met hoe het menselijk oor geluid ervaart. Ons oor is namelijk niet voor alle geluidsfrequenties even gevoelig. Geluiden met een zeer lage of zeer hoge frequentie moeten harder zijn in dB om voor ons net zo hard te klinken als geluiden met een gemiddelde frequentie. Ons gehoor is bijvoorbeeld het gevoeligst voor frequenties rond de 4000 Hz, wat vergelijkbaar is met het geluid van een huilende baby. Daarom is dBA dus een betere maatstaf voor hoe gevaarlijk geluid is voor ons gehoor.
Gehoordrempel en pijngrens
•De gehoordrempel is het zachtste geluid dat een mens kan horen. Dit wordt vastgesteld opdBA. Het is belangrijk om te weten datdBA niet per sedB is; het hangt af van de frequentie van het geluid. Geluiden met een lage frequentie moeten bijvoorbeeld iets harder zijn om door ons oor waargenomen te worden alsdBA.
•De pijngrens is het punt waarop geluid zo hard is dat het pijn doet aan je oren. Dit ligt rond dedBA.
•Vanaf ongeveerdBA wordt geluid als echt gevaarlijk beschouwd voor je gehoor, vooral bij langere blootstelling. Het kan leiden tot permanente gehoorschade, zoals een constante piep in je oor.
