Geluidsdruk

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De geluidsdruk is de variatie van de druk in lucht die samenhangt met hoorbaar of onhoorbaar geluid. De geluidsdruk varieert met een bepaalde frequentie.

Geluid is een trilling van de druk in de lucht rond de gemiddelde luchtdruk, zodat de gemiddelde waarde van de geluidsdruk gelijk is aan de atmosferische druk. De geluidsdruk wordt altijd weergegeven ten opzichte van de luchtdruk. Als er geen geluid is, is de geluidsdruk dan per definitie gelijk aan nul.

Een sterker geluid heeft een grotere momentane druk dan een zwakker geluid. De amplitude van de drukwisselingen is dan groter.

De geluidsdruk wordt meestal weergegeven als een effectieve waarde (RMS) van de momentane druk.

Wiskundige formulering[bewerken]

Geluidsdruk wordt formeel beschreven als de momentane afwijking p(t) van de atmosferische druk en wordt gemeten in de SI eenheid Pa (pascal). Omdat de geluidsdruk meestal zeer klein is, gebruikt men algemeen de μPa.

Omdat het gehoorsvermogen van de mens en waarschijnlijk ook van andere dieren evenredig is met het kwadraat van de geluidsdruk, ligt het voor de hand om de middelbare, of RMS van de geluidsdruk p_e als maat voor de sterkte van geluid te gebruiken.

Van een gedurende een periode T stationair geluid met drukverloop p(t), is de effectieve waarde:

p_e=\sqrt{\frac{1}{T}\int_0^T p^2(t)dt}

(Daarin zien we ook de betekenis van "RMS", de wortel uit het gemiddelde van het kwadraat.)

Omdat de geluidsdruk zelf slechts momentaan betekenis heeft, wordt de 'effectieve geluidsdruk' meestal eenvoudig als 'geluidsdruk' aangeduid.

Menselijk gehoor[bewerken]

Het menselijk oor kan geluiden waarnemen met een geluidsdruk vanaf ca. 20 μPa (= 0,00002 Pa). Deze grens is indicatief en varieert per persoon, met de frequentie van het geluid, en met de leeftijd. Deze ondergrens noemt men de gehoordrempel. Als deze gehoordrempel is verhoogd kan er sprake zijn van gehoorschade.

Gehoorschade bij kortstondige blootstelling ontstaat vanaf een geluidsdruk van circa 20 Pa. De pijngrens, het niveau waarboven geluid als pijnlijk wordt ervaren, varieert sterk per persoon: getallen tussen de 20 Pa en 200 Pa worden genoemd.

Zie ook[bewerken]