Geluiddruk en geluidsvermogen.

Geluidsvermogen is een eigenschap van een geluidbron en is onafhankelijk van afstand of akoestische omgeving. Geluiddruk is het resultaat van een zeker geluidsvermogen, en is wl afhankelijk van afstand en omgevingsfactoren.

Het kan vergeleken worden aan de hand van een straalkachel: In een kamer heerst een zekere temperatuur in graden Celcius (resultaat) ten gevolge van een straalkachel met een zeker vermogen in Watt (eigenschap). De temperatuur in de kamer wordt mede bepaald door het vermogen van de kachel maar ook door de afmetingen van de kamer, de aanwezigheid van andere bronnen en de kwaliteit van de isolatie. Op vergelijkbare wijze heeft de afmeting van, en hoeveelheid absorptie in een ruimte invloed op de geluiddruk ten gevolge van een geluidbron met een bepaald geluidvermogen. De onderstaande schets illustreert deze analogie.

geluidsdruk en geluidsvermogen

Als dezelfde straalkachel met het zelfde vermogen een veel kleinere of zeer goed geïsoleerde ruimte moet verwarmen zal dat in een hogere temperatuur resulteren. Met geluid werkt het net zo: neem maar eens een electrische tandenborstel, zet deze aan en houdt die op armlengte afstand. Loop vanuit een gang of hal het toilet in sluit de deur en let de verandering in de sterkte van het geluid. Je bent met een bron met constant geluidvermogen(-niveau) naar een kleinere ruimte gegaan. Het geluidsdrukniveau is toegenomen.
Voorwaarde voor de proef: weinig achtergrond geluid gedurende de hele proef en de bron moet enige afstand worden gehouden omdat dichterbij de invloed van de ruimte afneemt.


Niveau in formules (decibel)

Geluidsdrukniveau: 10 maal de logaritme van de geluiddruk p (N/m2) in het kwadraat, gedeeld door de referentiedruk p0 van 20 micro Pascal ( = 2.10-5 N/m2) in het kwadraat:

Lp = 10 x log (p2/p02) uitgedrukt in decibel (dB)

Een geluidniveaumeter registreert geluidsdrukniveau.

Geluidvermogenniveau: 10 maal de logaritme van het geluidsvermogen W (Watt) gedeeld door het referentievermogen W0 van 10-12 (1 picoWatt)

LW = 10 x log (W/W0) uitgedrukt in decibel (dB)

Geluidsvermogenniveau kan niet direct worden gemeten, maar kan worden berekend uit metingen van geluiddrukniveau- of intensiteitsniveau, of worden bepaald door een vergelijkingsmeting.


Het verband tussen geluiddruk en geluidsvermogen

Buiten, in de open ruimte met de bron direct op, of boven een harde ondergrond geldt op afstand d (m) een verband tussen geluiddruk Lp en geluidvermogen LW als volgt:

Lp = LW - 8 - 20 x log (d/1m)

Andersom geldt de formule ook:

LW = Lp + 8 + 20 x log (d/1m)

Deze formules gaan alleen op voor bronnen die klein zijn in verhouding tot de afstand d(m) tussen bron en ontvanger én die het geluid in alle richtingen gelijk afstralen. Deze formules gelden bijvoorbeeld niet voor (spoor-) wegen en grote industriecomplexen. Ook gaat de formule niet op als met het toenemen van de afstand de eigenschappen van de bodem wijzigen, of luchtdemping een rol gaat spelen.

Als de bron aan (nog) een reflecterend vlak grenst dan moet in de eerste formule Lp met 3 dB worden verhoogt.
Geluidvermogen kan worden bepaald door de geluiddruk of de geluidintensiteit te meten op een duidelijk gedefinieerd meetoppervlak dat het object omhult. Uit gemiddelde waarde van de meetwaarden en de grootte van met meetoppervlak kan het geluidvermogen worden berekend. Zie ook normen.