SONOMETRIE SAMENAVTTING
H1 WAT IS GELUID?
- Geluid is een wisseldruk
o Drukophoping = condensatie
o Drukverlaging = rarefactie
o Atmosferische druk = 100 000Pa= 1bar
o Kleinst waarneembare drukverandering = 20µPa
H2 EIGENSCHAPPEN VAN EEN GELUIDSGOLF
Beschrijving van de lopende golf
- Longitudinale golf (geluidsgoven)
o = de geluidsgolf zal luchtdeeltjes laten trillen. De richting waarin deze trillen, is
evenwijdig aan de voortplantingsrichting van de golf.
- Transversale golf
o = trillingsrichting loodrecht op de voortplantingsrichting
o Vb golf op een touw
De rest uit de cursus!!!
H3 COMPLEXE GELUIDEN
Oscillogram
- X-as: tijd
- Y-as: amplitude
Spectrum:
- X-as: frequentie
- Y-as: de amplitude
Spectrogram:
- X-as: de tijd
- Y-as: de frequentie
HARMONISCHE SAMENSTELLINGEN
= harmonische frequenties passen goed bij elkaar en komen vaak samen voor. Allen zijn natuurlijke
veelvouden van de basisfrequentie.
- Blokgolf
o Alle oneven harmonische f zijn aanwezig
o Amplitude v de harmonische is omgekeerd evenredig met het nummer vd
harmonische (= amplitude 3de harmonische = 1/3 amplitude 1ste harmonische)
o Klinkt eerder hol
, - Diehoeksgolf
o Enkel oneven harmonische f
o Ampitudes v d hogere f nemen sneller af dan bij een blokgolf
- Zaagtandgolf
o Alle harmonische f aanwezig
o Amplitude is omgekeerd evenredig met het nummer van de harmonische
o Onze stem produceert een zaagtandgolf
RUIS
= een aperiodisch signaal waarvan de geluidsdruk op een vlugge en willekeurige manier varieert.
- Witte ruis:
o f van 16Hz-16 à 20kHz
o Alle f komen even veel voor
o De amplitude varieert random
o De gemiddelde amplitude van elke f is gelijk horizontale lijn op spectrum
o De energie neemt toe met 3dB per octaaf omdat iedere octaaf 2 maal zo breed is als
de vorige octaaf.
o Breedbandruis
- Roze ruis:
o Breedbandruis
o De amplitudes voor alle f zijn niet gelijk, wel is de energie per octaaf gelijk
Dus de amplitude daalt naarmate de f strijgt met 3dB per octaaf
- Bruine ruis:
o De amplitude neemt af met 6dB per octaaf
ZWEVINGEN
= de interferenties tussen twee zuivere tonen met een zeer klein frequentieverschil geeft aanleiding
tot het ontstaan van zwevingen of beats.
- Als de twee geluiden in tegenfase zijn samengestelde geluid stiller klinken
- Als geluid in fase is samengestelde geluid luider klinken
- De frequentie van de beat is gelijk aan het absolute verschil tussen de f van beide zuivere
tonen
o Fbeat= |f1 – f2|
H4 BESCHRIJVING VAN DE GELUIDSSTERKTE
WAT IS GELUIDSSTERKTE?
Geluids(wissel)druk
- Geluid dat zich voortplant doorheen de lucht zorgt afwisselend voor luchtdrukstijgingen
(condensaties) en luchtdrukdalingen (rarefracties).
- Steeds stijging en dalen tov atmosferische druk => wisseldruk
- Geluidtrillingen met grote amplitude (luide geluiden) zorgen voor een grotere wisseldruk.
- Zachts hoorbaar drukverschil bij 1000Hz = 20µPa
,Energie in een geluidsbron
- Geluidsbron bezit energie (want heeft de kracht om omliggende partikels te laten bewegen)
- Puntbron:
o Energie in alle richtingen uitgestraald
o De totale energie blijft gelijk hoe verder je gaat van de bron
Opp bol = 4pi R²
Afstand x2 opp 4x zo groot
o De energiedichtheid daalt wel
Bepaalt hoe luid het geluid klinkt
Hoeveelheid energie per oppervlakte (J/m²)
o Geluidsintensiteit = vermogen per oppervlakte of de energie die per seconde
terechtkomt op een bepaalde oppervlakte
[Geluidsintensiteit I ] = J/s/m² = W/m²
Eenheid is Watt/m²
I= P/A = P/4pir² of I= 1/r²
Inverse square law:
De intensiteit van het geluid is omgekeerd evenredig met het
kwadraat van de afstand tot de bron
Geluidssterkte meten
- Geluidsintensiteit is niet rechtstreeks meetbaar
- Meting trillingsenergie is wel meetbaar via deeltjessnelheid:
o Kinetische energie = snelheid van een deeltje
o Potentiële energie = versnelling van deeltje
o Redelijk complexe meting
o Meting is richtingsafhankelijk
o Niet echt geschikt voor ons want we willen weten hoeveel geluid bij één luisteraar
terecht komt (en dus geluid van alle richtingen)
- Meting geluidswisseldruk
o Uitgedrukt in microPascal en in dBSPL
o Druk in één punt, niet richtingsafhankelijk
Geen focus op één bron maar wel op één locatie dus
o Via microfoon
o Berekening:
Wel nog werken met geluidsintensiteit
Uitgedrukt in W/m² en dBIL
Vlotte berekeningen bij toevoeging extra geluidsbron
o RMS amplitude = Root Mean Square
Want als je piekamplitude neemt = overschatting van geluidssterkte
Gemiddelde amplitude = 0
Dus RMS nemen
Voor zuivere toon RMS = 0.7 van de piekamplitude
Voor fluctuerend geluid RMS = continue berekening RMS-waarde
o Tijd waarin gekeken wordt = integratietijd
MATEN VOOR GELUIDSSTERKTE
dB SPL
, - Zachtste hoorbaar geluid is 20µPa
- Opgemeten geluidsdruk wordt omgezet van Pascal naar decibel
- De geluidsdruk in dB is het geluidsdrukniveau (sound pressure level)
- P0 = 20µPa
dB IL
- Zachts hoorbaar geluid bij 1000Hz is 10-12
- I0 = 10-12 W/m²
dB HL
- Ons gehoor is niet even gevoelig voor verschillende frequenties.
o Bij geluiden rond 1000-4000Hz zullen we steeds drukschommelingen van 20µPa
opmerken
o Voor lage f licht deze grens veel hoger
o Om aan te geven hoeveel luider een geluid is dan de frequentieafhankelijke
gehoordrempel gebruikt men dB HL (hearing level)
o 0 dB HL is net hoorbaar
o De verhouding tussen SPL en HL- niveaus is experimenteel vastgelegd
Maten voor de weergave van een langdurige geluidsmeting
- Ln
o Geluidsniveau dat n% van de tijd overschreden is
L10= geluidsniveau dat gedurende 10% van de tijd overschreden is
L1: allerhoogste pieken weergegeven
L10: frequent optredende piekwaarden
L50: doorsnee niveau
L90: minimumwaarde of achtergrondgeluid
- Leq (equivalent continue geluidsniveau)
o Geeft stabiel geluid met evenveel energie
Sterkte van (denkbeeldig) stabiel/continu geluid dat even lang duurt en que
sterkte gelijk is aan het fluctuerend geluid.
o Time weighted equivalent level
o Tijd van meting kan variëren
Leq, 15min, Leq, 4h …
o Gebruikte weging kan ook vermeld worden LAeq
o Dagelijks blootstellingsniveau Lex8h / daily noise exposure
Niveau waaraan werknemer blootgesteld wordt gedurende een werkdag van
8 uur
- SENEL : single event noise exposure level
o Geluidsniveau van een geluid dat één seconde duurt en evenveel energie bevat als
het fluctuerende geluid
o Dus voorbijrijdende trein (3s) zal herleid worden naar geluid van 1s met evenveel
energie
o Berekening via 3-dB-regel
Halvering of verdubbeling van energie = verminderen of vermeerderen van
3dB
o Op sonometer weergave SEL (automatische integratie van formule)
H1 WAT IS GELUID?
- Geluid is een wisseldruk
o Drukophoping = condensatie
o Drukverlaging = rarefactie
o Atmosferische druk = 100 000Pa= 1bar
o Kleinst waarneembare drukverandering = 20µPa
H2 EIGENSCHAPPEN VAN EEN GELUIDSGOLF
Beschrijving van de lopende golf
- Longitudinale golf (geluidsgoven)
o = de geluidsgolf zal luchtdeeltjes laten trillen. De richting waarin deze trillen, is
evenwijdig aan de voortplantingsrichting van de golf.
- Transversale golf
o = trillingsrichting loodrecht op de voortplantingsrichting
o Vb golf op een touw
De rest uit de cursus!!!
H3 COMPLEXE GELUIDEN
Oscillogram
- X-as: tijd
- Y-as: amplitude
Spectrum:
- X-as: frequentie
- Y-as: de amplitude
Spectrogram:
- X-as: de tijd
- Y-as: de frequentie
HARMONISCHE SAMENSTELLINGEN
= harmonische frequenties passen goed bij elkaar en komen vaak samen voor. Allen zijn natuurlijke
veelvouden van de basisfrequentie.
- Blokgolf
o Alle oneven harmonische f zijn aanwezig
o Amplitude v de harmonische is omgekeerd evenredig met het nummer vd
harmonische (= amplitude 3de harmonische = 1/3 amplitude 1ste harmonische)
o Klinkt eerder hol
, - Diehoeksgolf
o Enkel oneven harmonische f
o Ampitudes v d hogere f nemen sneller af dan bij een blokgolf
- Zaagtandgolf
o Alle harmonische f aanwezig
o Amplitude is omgekeerd evenredig met het nummer van de harmonische
o Onze stem produceert een zaagtandgolf
RUIS
= een aperiodisch signaal waarvan de geluidsdruk op een vlugge en willekeurige manier varieert.
- Witte ruis:
o f van 16Hz-16 à 20kHz
o Alle f komen even veel voor
o De amplitude varieert random
o De gemiddelde amplitude van elke f is gelijk horizontale lijn op spectrum
o De energie neemt toe met 3dB per octaaf omdat iedere octaaf 2 maal zo breed is als
de vorige octaaf.
o Breedbandruis
- Roze ruis:
o Breedbandruis
o De amplitudes voor alle f zijn niet gelijk, wel is de energie per octaaf gelijk
Dus de amplitude daalt naarmate de f strijgt met 3dB per octaaf
- Bruine ruis:
o De amplitude neemt af met 6dB per octaaf
ZWEVINGEN
= de interferenties tussen twee zuivere tonen met een zeer klein frequentieverschil geeft aanleiding
tot het ontstaan van zwevingen of beats.
- Als de twee geluiden in tegenfase zijn samengestelde geluid stiller klinken
- Als geluid in fase is samengestelde geluid luider klinken
- De frequentie van de beat is gelijk aan het absolute verschil tussen de f van beide zuivere
tonen
o Fbeat= |f1 – f2|
H4 BESCHRIJVING VAN DE GELUIDSSTERKTE
WAT IS GELUIDSSTERKTE?
Geluids(wissel)druk
- Geluid dat zich voortplant doorheen de lucht zorgt afwisselend voor luchtdrukstijgingen
(condensaties) en luchtdrukdalingen (rarefracties).
- Steeds stijging en dalen tov atmosferische druk => wisseldruk
- Geluidtrillingen met grote amplitude (luide geluiden) zorgen voor een grotere wisseldruk.
- Zachts hoorbaar drukverschil bij 1000Hz = 20µPa
,Energie in een geluidsbron
- Geluidsbron bezit energie (want heeft de kracht om omliggende partikels te laten bewegen)
- Puntbron:
o Energie in alle richtingen uitgestraald
o De totale energie blijft gelijk hoe verder je gaat van de bron
Opp bol = 4pi R²
Afstand x2 opp 4x zo groot
o De energiedichtheid daalt wel
Bepaalt hoe luid het geluid klinkt
Hoeveelheid energie per oppervlakte (J/m²)
o Geluidsintensiteit = vermogen per oppervlakte of de energie die per seconde
terechtkomt op een bepaalde oppervlakte
[Geluidsintensiteit I ] = J/s/m² = W/m²
Eenheid is Watt/m²
I= P/A = P/4pir² of I= 1/r²
Inverse square law:
De intensiteit van het geluid is omgekeerd evenredig met het
kwadraat van de afstand tot de bron
Geluidssterkte meten
- Geluidsintensiteit is niet rechtstreeks meetbaar
- Meting trillingsenergie is wel meetbaar via deeltjessnelheid:
o Kinetische energie = snelheid van een deeltje
o Potentiële energie = versnelling van deeltje
o Redelijk complexe meting
o Meting is richtingsafhankelijk
o Niet echt geschikt voor ons want we willen weten hoeveel geluid bij één luisteraar
terecht komt (en dus geluid van alle richtingen)
- Meting geluidswisseldruk
o Uitgedrukt in microPascal en in dBSPL
o Druk in één punt, niet richtingsafhankelijk
Geen focus op één bron maar wel op één locatie dus
o Via microfoon
o Berekening:
Wel nog werken met geluidsintensiteit
Uitgedrukt in W/m² en dBIL
Vlotte berekeningen bij toevoeging extra geluidsbron
o RMS amplitude = Root Mean Square
Want als je piekamplitude neemt = overschatting van geluidssterkte
Gemiddelde amplitude = 0
Dus RMS nemen
Voor zuivere toon RMS = 0.7 van de piekamplitude
Voor fluctuerend geluid RMS = continue berekening RMS-waarde
o Tijd waarin gekeken wordt = integratietijd
MATEN VOOR GELUIDSSTERKTE
dB SPL
, - Zachtste hoorbaar geluid is 20µPa
- Opgemeten geluidsdruk wordt omgezet van Pascal naar decibel
- De geluidsdruk in dB is het geluidsdrukniveau (sound pressure level)
- P0 = 20µPa
dB IL
- Zachts hoorbaar geluid bij 1000Hz is 10-12
- I0 = 10-12 W/m²
dB HL
- Ons gehoor is niet even gevoelig voor verschillende frequenties.
o Bij geluiden rond 1000-4000Hz zullen we steeds drukschommelingen van 20µPa
opmerken
o Voor lage f licht deze grens veel hoger
o Om aan te geven hoeveel luider een geluid is dan de frequentieafhankelijke
gehoordrempel gebruikt men dB HL (hearing level)
o 0 dB HL is net hoorbaar
o De verhouding tussen SPL en HL- niveaus is experimenteel vastgelegd
Maten voor de weergave van een langdurige geluidsmeting
- Ln
o Geluidsniveau dat n% van de tijd overschreden is
L10= geluidsniveau dat gedurende 10% van de tijd overschreden is
L1: allerhoogste pieken weergegeven
L10: frequent optredende piekwaarden
L50: doorsnee niveau
L90: minimumwaarde of achtergrondgeluid
- Leq (equivalent continue geluidsniveau)
o Geeft stabiel geluid met evenveel energie
Sterkte van (denkbeeldig) stabiel/continu geluid dat even lang duurt en que
sterkte gelijk is aan het fluctuerend geluid.
o Time weighted equivalent level
o Tijd van meting kan variëren
Leq, 15min, Leq, 4h …
o Gebruikte weging kan ook vermeld worden LAeq
o Dagelijks blootstellingsniveau Lex8h / daily noise exposure
Niveau waaraan werknemer blootgesteld wordt gedurende een werkdag van
8 uur
- SENEL : single event noise exposure level
o Geluidsniveau van een geluid dat één seconde duurt en evenveel energie bevat als
het fluctuerende geluid
o Dus voorbijrijdende trein (3s) zal herleid worden naar geluid van 1s met evenveel
energie
o Berekening via 3-dB-regel
Halvering of verdubbeling van energie = verminderen of vermeerderen van
3dB
o Op sonometer weergave SEL (automatische integratie van formule)
