0 dB geluid horen
wortel stelde deze vraag op 25 januari 2022 om 16:57.hoe is het mogelijk dat je bij 0 dB geluid kunt horen?
Reacties
Dag Wortel,
In het kort: 0 dB is een vrij willekeurig gekozen nulpunt, gekozen op mensenmaat. Het kan nog zachter, en dan kom je dus onvermijdelijk onder nul.
De decibelschaal een bijzondere.
Dat je een geluid van 0 dB nog kan horen is omdat 0 dB niet wil zeggen "absoluut stil".
Een gezond oor van een jonge mens kan nog nèt (of nèt niet meer) een geluidsgolf waarnemen met een vermogen van ongeveer 0,000 000 000 001 watt per vierkante meter.
Wat bedoelen we daarmee?
Als je een luidsprekertje van ongeveer 25W (vermogen) volle bak laat horen is het geluidsvermogen op een meter afstand ongeveer 2 watt per vierkante meter. Dat is trouwens HEEEEEL erg luid. Dat komt omdat de geluidsgolven zich bolvormig verspreiden rond de bron. Altijd eeen beetje lastig tekenen op een vel papier, maar goed:
https://www.quora.com/What-is-a-spherical-wave-front
Een denkbeeldige bol met een straal van 1 m heeft een oppervlak van ongeveer 12,5 m²
Op een meter meter afstand van dat luidsprekertje zijn die 25 W dus "uitgesmeerd" over 12,5 m² , en dan zeggen we dat het geluidsvermogen daar nog 2 watt per vierkante meter is (1 W/m²) .
Als de bol 2 x zo groot is (je staat dus twee keer zover weg) is het oppervlak van de bol 4 x zo groot (straal kwadraat) dus op twee meter afstand is het geluidsvermogen dan ook 4 x zo klein, nog 0,5 W/m². Enzovoort.
Op 100 m is dat al 10 000 keer zo weinig, op 200 m 40 000 keer zo weinig, maar dat hoor je nog steeds heel goed in een verder stille omgeving.
Dat is natuurlijk een rare schaal om geluiden te meten: als er 2 W/m² op moet, maar ook 0,000 1 W/m² en zelfs 0,000 025 W/m² en nog veel zachter, daar is normaal grafiekpapier niet bruikbaar voor.
Daar hebben ze toen die logaritmische decibelschaal voor bedacht. Ergens moest er dan een nulpunt komen, en daarvoor namen ze het zo'n beetje zachtste geluid dat de meeste gezonde mensen nog kunnen horen: 0,000 000 000 001 watt per vierkante meter. Maar ja, het kan natuurlijik nog steeds veel zachter, dat is nog niet 0 W/m².
En er is nog een "maar ja": de mens is een onhandige meetlat want geen mens is hetzelfde.
Die 0 dB is dus een vrij willekeurig nulpunt. Er zijn ook genoeg mensen die bij een toon ergens in de buurt van 4000 Hz een geluidsvermogen van 0,000 000 000 000 5 (de helft daarvan) ook nog net kunnen waarnemen als er verder geen storende omgeving is. Dat is dus minder dan die afgesproken 0 dB en daarom een negatief dB getal (in dit voorbeeld -3 dB)
En voor hogere of lagere tonen: die moeten al veel luider zijn voordat een gezond mens die kan horen. Dat noemen we de gehoordrempel, en in een grafiek ziet dat er zó uit:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Gehoordrempel
Voor de toonhoogte zie je hier ook al zo "rare" logaritmische schaal, omdat die van 20 tot 20 000 hertz moet lopen. Een toon van 4000 hertz kun je dus nog nét horen bij - 3dB, maar een toon van 100 Hz moet al ongeveer 25 dB zijn voordat je hem begint te horen.
Als je dit nog niet allemaal begrijpt, onthoud dan de vette zin bovenaan. En de rest komt dan nog wel een keer.
Groet, Jan