Over geluid
Als je met muziek bezig bent, wil je misschien wel iets meer weten over geluid, decibels, frequenties en dergelijke meer. Hieronder een beetje meer informatie.
Geluidstrillingen
Elke geluidsbron brengt het medium waarin deze bron zich bevindt aan het trillen. Het meest voorkomende medium is lucht, maar geluid kan zich in zowat elk materiaal voortzet- ten: steen, beton, water, glas, ... Als een drummer zijn drumstel bespeelt, veroorzaakt dit in de lucht een aantal kleine drukvariaties bovenop de normale luchtdruk. Deze trillingen planten zich steeds in een golfbeweging en met een bepaalde snelheid voort doorheen de lucht en zorgen zo voor de verspreiding van het geluid in de ruimte. De normale voortplantingssnelheid van geluid in het medium lucht bij een temperatuur van 20 graden Celcius is 343 meter per seconde. De geluidstrillingen worden uiteindelijk door het oor opgevangen en in onze hersenen omgezet tot iets dat we geluid, en in het beste geval ‘muziek’, noemen.
Frequentie
Frequentie is de eenheid die het aantal geluidstrillingen per seconde weergeeft en wordt uitgedrukt in Hertz (Hz). Het geluid van een basdrum veroorzaakt weinig trillingen per seconde en heeft dus een lage frequentie. Tot een frequentie van 250 Hz spreekt men van een lage toon. Hoe hoger de frequentie, hoe hoger ook de toon van het geluid. Het menselijk oor is gevoe- lig voor frequenties tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Het bereik van de menselijke stem situeert zich vooral in de middentonen (van 250 Hz tot 2000 Hz).
Golflengte
De golflengte is de afstand tussen twee opeenvolgende pun- ten van een periodieke golfbeweging met dezelfde uitwijking. Geluiden met een lage frequentie hebben een lange golf en dus een grote golflengte. Omgekeerd hebben hoge tonen dus een korte golflengte. Belangrijk om hier te onthouden is dat lage tonen minder makkelijk te isoleren zijn omdat ze door hun langere golflengte het geluid gemakkelijker en verder kunnen verspreiden.
Amplitude
De amplitude is de maximale uitwijking van de geluidsgolf en is een aanduiding voor het globale geluidsdrukverschil. Daardoor is de amplitude ook een maat voor de sterkte van een geluid. Een sterk geluid heeft een grote amplitude en een zwak geluid een lage amplitude. Het geluid dat we echter meestal waarnemen, én zeker muziekgeluid, is vaak een samenstelling
van verschillende frequenties met verschillende fluctuerende amplitudes.
Decibel
Alhoewel het eigenlijk geen officiële éénheidsmaat is, wordt de sterkte van een geluid meestal uitgedrukt in decibel (dB). Tien decibel staat dan gelijk met 1 bel. De waarde “decibel” verwijst echter naar het globale geluidsdrukverschil in Pascal ten opzichte van de atmosferische druk. Omdat de waarden in de Pascal-schaal enorm uit elkaar liggen (van 2 • 10-5 Pa tot 100 Pa), wordt de eenvoudigere decibel-schaal gebruikt. De sterkte van een geluid wordt gemeten met een geluidsniveaumeter of sonometer. Daarbij wordt meestal een zogenaamde A-filter toegepast, zodat men de sterkte meet in dB(A). Dat gebeurt omdat we de midden- en hoge tonen beter waarnemen dan zeer lage en zeer hoge tonen met een zelfde geluidsdruk. De A-meting doet hierop een correctie door het aandeel van deze zeer lage en zeer hoge tonen binnen het globale geluidsspectrum te beperken. Dit is dus een manier om de gemeten waarden in overeenstemming te brengen met de beperkingen van ons gehoor.
De decibelschaal gaat van de gehoordrempel, theoretisch vastgelegd op 0 dB(A), tot de pijngrens van 140 dB(A). De waarde 0 dB(A) kan je in de praktijk echter nooit vaststellen. In een slaapkamer of een stil bos meet je immers toch nog 20 dB(A). In de dode kamer van een laboratorium worden met goede meettoestellen wel lagere waarden gemeten: tot 15 dB(A). In de bijgevoegde grafiek kan je zien hoeveel decibel we met elk van onze activiteiten produceren. Zo is het met 40dB(A) in de leeszaal van een bibliotheek best stil en bereikt een gesprek tussen twee mensen al snel een niveau van 60 dB(A). Normaal verkeerslawaai situeert zich rond de 90 dB(A) en een opstijgend straalvliegtuig flirt dan weer met de pijngrens met een niveau van rond de 130 dB(A). Ons interesseert natuurlijk in het bijzonder het geluidsniveau dat door muziekinstrumenten geproduceerd wordt.
We geven een aantal voorbeelden:
Akoestische gitaar: 80 dB(A) - Contrabas: 86 dB(A) - Piano: 92 dB(A) - Trompet: 95 dB(A) - Drumstel: 102 dB(A) - Rockgroep: 110 dB(A)
Een extra moeilijkheid hier is wel dat de decibel een logaritmische éénheidsmaat is. Dit betekent dat we decibels niet zomaar bij elkaar kunnen optellen of aftrekken. Zo geven 2 elektrische gitaren van 90 dB, samen geen 180 dB maar slechts 93 dB. Een verdubbeling van het aantal geluidsbron- nen, verhoogt het geluid dus met slechts 3 dB. Uiteraard geeft een halvering van het aantal geluidsbronnen dan ook slechts een vermindering van 3 dB.
onderzoek, weetjes, geluid
