De sterkte van geluid

De sterkte van geluid
Je weet allang uit eigen ervaring wat harde en zachte geluiden zijn. Je oren kunnen je
precies vertellen of iets harder of zachter klinkt. De sterkte van het geluid heeft te maken
met de energie van de geluidstrilling. Die energie kan enorm verschillen. Wist jij dat de
energie van het hardste hoorbare geluid een miljoen maal een miljoen (een biljoen) keer
zo groot is als de energie van het zachtste hoorbare geluid!? Dat is een 1 met 12 nullen.
Om de sterkte van geluiden te meten gebruiken we speciale apparaten. Die
geven dan het aantal decibels aan van het geluid. Daar heb je vast al eens van gehoord.
Grofweg mag je zeggen dat het aantal decibels overeenkomt met het aantal nullen van
de energie van het geluid. Als een geluid tien keer zo veel energie heeft als een ander
geluid, dan is de sterkte van dat geluid tien decibel meer. Met een moeilijk woord heet
dat een logaritmische schaal. Kun jij uitrekenen hoeveel maal meer energie er hoort bij
20 decibel meer sterkte?
Het aantal decibel van de dagelijkse geluiden om ons heen ligt tussen 0 en 120
decibel. Bij 0 decibel spreken we van stilte, bij 120 decibel doet het geluid pijn aan de
oren en kan gehoorschade optreden. In Tabel 1 hieronder is het aantal decibel van een
aantal dagelijkse geluiden te zien.
geluid
stilte
fluisteren
praten
straat
printer
grasmaaier
handzaag
heftruck
snelweg
cirkelzaag
rijruis motorhelm
kettingzaag
hogedrukreiniger
walkman hard
popconcert
Mp3-speler ‘max’
decibel
0
25
60
70
75
85
88
90
96
100
102
105
108
110
115
120
Tabel 1: geluiden en aantallen decibel
Uit deze tabel blijkt bijvoorbeeld dat een hard spelende walkman tien decibel sterker is
dan een cirkelzaag, en dus ook tien keer zo veel energie je oren in toetert als die
cirkelzaag.
Drie belangrijke vuistregels
Een heel belangrijke vuistregel bij het rekenen met geluidssterkte is, dat een
verdubbeling van de energie altijd overeenkomt met drie decibel meer sterkte. Stel dat
een auto bijvoorbeeld 80 decibel lawaai geeft, dan geven twee dezelfde auto’s 83
decibel. En dan geven vier dezelfde auto’s dus 86 decibel, en acht dezelfde auto’s 89
decibel. Uit de tabel blijkt dan verder dat bijvoorbeeld het geluid van een handzaag twee
1
keer zo veel energie geeft als het geluid van een grasmaaier. En als bijvoorbeeld één
kind met 65 decibel schreeuwt, kun jij dan uitrekenen hoeveel decibel een hele klas van
32 kinderen kan schreeuwen?
Een tweede belangrijke vuistregel zegt iets over wat er gebeurt met de sterkte
als geluiden van verder weg komen. Je weet uit ervaring dat geluiden van verder weg
altijd minder hard klinken dan van dichtbij. Als bijvoorbeeld het knallen van vuurwerk pijn
aan je oren doet, dan is het verstandig om op een grotere afstand te gaan staan. Als
regel betekent iedere verdubbeling van de afstand dat het geluid zes decibel minder
sterk wordt. Als bijvoorbeeld een autoweg op tien meter afstand 96 decibel aan lawaai
geeft, dan geeft diezelfde autoweg op twintig meter afstand nog maar 90 decibel lawaai.
En als een cirkelzaag op 1 meter afstand 100 decibel geeft, kun jij dan uitrekenen op
welke afstand het lawaai nog maar 88 decibel is?
Een derde belangrijke vuistregel gaat over de tijd dat je een bepaalde sterkte van
geluid kunt verdragen zonder je oren te beschadigen. Die tijd halveert telkens als het
geluid drie decibel sterker wordt. Als een kettingzaag bijvoorbeeld 105 decibel
produceert en een hogedrukreiniger 108 decibel, dan kun je die hogedrukreiniger maar
half zo lang gebruiken als de kettingzaag. Afgesproken is dat 80 decibel gedurende acht
uur toelaatbaar is. Dan is dus 83 decibel gedurende vier uur toelaatbaar. Dat leidt tot de
volgende tabel:
decibel
0
25
60
70
75
85
88
90
…
tijd
8 uur
4 uur
2 uur
1 uur
30 minuten
15 minuten
7,5 minuten
225 seconden
…
Tabel 2: Sterkte en tijdsduur
2