Icon up Overzicht

Geluidsdrukniveau

Onderwerp: Geluid

 

Als we de amplitude van de geluidsdruk weten, kunnen we de intensiteit van het geluid bepalen. De formule zelf is heel eenvoudig, maar de afleiding ervan is lang en ingewikkeld. Daarom komt hier de formule zonder afleiding:

 

Hierin is ρo de dichtheid van de lucht zonder geluid en v de geluidssnelheid.

Bij grootheden die volgens een sinusfunctie verlopen is het vaak handig om te werken met de zogenaamde effectieve waarde (Engels: root – mean – square; de wortel uit het gemiddelde van de kwadraten) Van zoiets heb je misschien wel eens gehoord bij wisselspanning. De 230 V van het elektriciteitsnet is niet de amplitude van de wisselspanning, maar de effectieve waarde: een denkbeeldige gelijkspanning die evenveel energie levert als de wisselspanning.
Het verband tussen de effectieve waarde en de ampitude is:
(eff. waarde)2 = ½ (amplitude)2 of eff waarde = ½√2 . amplitude.

Als de effectieve spanning van het electriciteitsnet 230 V is, kan je uitrekenen dat de amplitude van de spanning 325 V is.

De formule voor de intensiteit kan, omdat ½.pmax2 = peff2, zo geschreven worden:

 

Je weet dat het geluidsniveau gegeven wordt door L = 10. log(I / Io) en Io = 10-12 W/m2
Als we voor I invullen wat er hierboven is gevonden, dan krijgen we:

 

dus:

 

hierin is pref de effectieve referentiedruk die overeenkomt met een intensiteit van 10-12 W/m2. Dus pref = 10-6. √( ρo . v )

Als we getallen invullen: voor lucht bij standaarddruk en kamertemperatuur is de dichtheid ongeveer 1,2 kg/m3 en de geluidssnelheid 343 m/s: de referentiedruk is dan 2,03.10-5 Pa. Dit wordt meestal voor het gemak afgerond op 2.10-5 Pa. Je kan dus de decibelschaal gebruiken door te werken met intensiteit of met effectieve geluidsdruk. Beide formules geven (bijna) hetzelfde geluidsniveau.

Wil je weten hoe je uit de effectieve geluidsdruk de amplitude van de luchtdeeltjes kan berekenen, klik dan hier: (Geluidsdruk en amplitude)

Terug naar Geluidsdruk