AVMTECH
Samenvatting
,H1: WAT IS GELUID?
1.0 Geluid is een golfverschijnsel
è Een golf (trilling die zich voorplant van één punt naar een ander)
è Heeft een medium nodig (gas/vloeistof/vaste stof)
Mechanische golven Middenstof
Elektromagnetische golven Geen middenstof
1.1 Longitudegolven
è IN de trilrichting
è Ontstaat wnr een voorwerp zich verplaatst en de daarmee
samenhangende hvl licht voor zich uit samen drukt.
Transversale golf Uitwijking loodrecht op de richting v/d
golfvoortplanting
Watergolven Combinatie van transversale en
longitudinale golf. Waterdeeltjes maken een
cirkelbeweging als de golf passeert
1.2 Periodiekegolven (trilling)
è OP de trilrichting
è Opgebouwd uit identieke delen
è Lengte v/d delen = de golflengte λ. Na een tijd T is de storing 1 golflengte
λ verder.
1 cyclus =
periode T
1.3 Geluidsdruk P
è Compressie: hoge geluidsdruk p (Pascal of Pa)
è Decompressie: lage geluidsdruk P
è Amplitude = drukverschil tss hoogst & laagst gemeten waarde op de
plaats
1.4 Frequentie f & Periode T
è Hvl keer per sec een trilling herhaald wordt (frequentie)
è Eenheid Hertz (Hz) = 1/s
Toonhoogte die we horen word bepaald door de frequentie
• Lage frequentie -> lage toon: 440 Hz
• Hoge frequentie -> hoge toon: 1000 Hz
Spectrum van geluid, menselijk oor tss 20 Hz en 20 kHz
2
, • Infrasoon -> geluid < 20 Hz
• Ultrasoon -> geluid > 20 kHz
1.5 Golflengte λ & Snelheid c
è Golfvoortplantingsnelheid c = afstand die het geluid aflegt per second
(frequentie onafhankelijk)
è Snelheid in lucht is afhankelijk v/d temperatuur (345 m/s)
=> hoe warmer, hoe sneller het geluid zich voorplant
1.6 Samengestelde golven
è Meerderheid van geluiden bestaan uit complexe combinaties van golven
(verschillende frequenties & amplitudes) als basis hebben deze geluiden
een grondtoon/fundamentale frequentie
Geluidsgolf bestaat altijd een samengestelde golf (bestaat uit grondtoon en
1 boventoon) van meerdere sinusgolven of harmonischen. Verhouding tussen
verschillende frequenties en amplitudes van deze golven bepalen het timbre
(klankkleur) van het geluid.
Fourier-analyses = analyses die rekening houden met beide elementen
Toon bestaat uit:
• Grondtoon: een sinusgolf die de toonhoogte bepaalt
• Boventonen (harmonischen): de tonen die in een geluid
resoneren/meeklinken
Fase = het verschil tussen 2 bepaalde punten op een golf
1.7 Oefeningen
Kan je adhv de formule c = λ / T = λ x f zelf de nominale waarde van c
berekenen? (nominaal betekent bij een temperatuur van 21°C)
c = 20 x (t + 273.15) ^(1/2)
H2: GELUIDSNIVEAU/STERKTE
è Drukvariaties (druk = kracht/opp; eenheid N/m2 = Pa) brengen
trommelvlies in trilling.
è Geluidsniveau baseren op drukvariaties of intensiteit van het geluid.
2.0 Geluidsdruk
De hoogte van het drukverschil in een amplitude bepaalt de geluidssterkte.
- Sterker geluid -> grotere maximale amplitude
- Symbool: p
- Eenheid geluidsdruk: Pa of N/m2
- Geluidsdruk is zeer klein => µPa of 10-6Pa
We gebruiken de effectieve (rms) geluidsdruk peff als maat voor de sterkte v/h
geluid te gebruiken.
3
, Ons oor kan geluiden waarnemen met een geluidsdruk in het bereik van:
20 µPa (= gehoordrempel) tot 200 Pa (= pijngrens)
Of anders: 2 x 10-7 Pa tot 2 x 102 Pa (9 decades)
2.1 Geluidsintensiteit & -vermogen
Luchtdeeltjes worden door een geluidsbron (geluidsvermogen P in Watt) in
trilling gebracht.
Hoe dichter bij de bron, hoe luider het geluid.
è Intensiteit = hoeveelheid geluidsenergie die per seconde
loodrecht door een oppervlakte van 1 vierkante meter gaat
è Puntvormige geluidsbron: alle energie wordt in alle richtingen gelijkmatig
uitgezonden
è Kwadratenwet = geluid 3x zo grote afstand, 9x zo kleine intensiteit
2.2 Decibel dB
è Decibel = GEEN eenheid maar logaritmische schaal om verhoudingen
aan te duiden
è 1 dB = 0,1 bel of 1 bel = 10 dB
FUNCTIE VAN VERMOGEN
Men gebruikt dB ook om vermogens P0 en P1 te vergelijken:
FUNCTIE VAN SPANNING
Beschouw 2 vermogens in de identieke circuits dan
is het niveauverschil tussen de spanningen:
Verband tussen P en spanning U in weerstand R is:
2.3 Geluidssterkte
è Sterke afhankelijk van het vermogen
è Ontwikkelende vermogen afhankelijk van de druk
è Ene geluid klinkt luider dan de andere -> verschil geluidssterkte
GELUIDSDRUKNIVEAU DB_SPL (sound pressure level)
pref = gehoordrempel => 20 . 10-6 Pa
in fase
GELUIDSINTENSITEITSNIVEAU DB_SIL (sound intensity level)
I0 = gehoordrempel => 10-12 W/m2
tegenfase
4
Samenvatting
,H1: WAT IS GELUID?
1.0 Geluid is een golfverschijnsel
è Een golf (trilling die zich voorplant van één punt naar een ander)
è Heeft een medium nodig (gas/vloeistof/vaste stof)
Mechanische golven Middenstof
Elektromagnetische golven Geen middenstof
1.1 Longitudegolven
è IN de trilrichting
è Ontstaat wnr een voorwerp zich verplaatst en de daarmee
samenhangende hvl licht voor zich uit samen drukt.
Transversale golf Uitwijking loodrecht op de richting v/d
golfvoortplanting
Watergolven Combinatie van transversale en
longitudinale golf. Waterdeeltjes maken een
cirkelbeweging als de golf passeert
1.2 Periodiekegolven (trilling)
è OP de trilrichting
è Opgebouwd uit identieke delen
è Lengte v/d delen = de golflengte λ. Na een tijd T is de storing 1 golflengte
λ verder.
1 cyclus =
periode T
1.3 Geluidsdruk P
è Compressie: hoge geluidsdruk p (Pascal of Pa)
è Decompressie: lage geluidsdruk P
è Amplitude = drukverschil tss hoogst & laagst gemeten waarde op de
plaats
1.4 Frequentie f & Periode T
è Hvl keer per sec een trilling herhaald wordt (frequentie)
è Eenheid Hertz (Hz) = 1/s
Toonhoogte die we horen word bepaald door de frequentie
• Lage frequentie -> lage toon: 440 Hz
• Hoge frequentie -> hoge toon: 1000 Hz
Spectrum van geluid, menselijk oor tss 20 Hz en 20 kHz
2
, • Infrasoon -> geluid < 20 Hz
• Ultrasoon -> geluid > 20 kHz
1.5 Golflengte λ & Snelheid c
è Golfvoortplantingsnelheid c = afstand die het geluid aflegt per second
(frequentie onafhankelijk)
è Snelheid in lucht is afhankelijk v/d temperatuur (345 m/s)
=> hoe warmer, hoe sneller het geluid zich voorplant
1.6 Samengestelde golven
è Meerderheid van geluiden bestaan uit complexe combinaties van golven
(verschillende frequenties & amplitudes) als basis hebben deze geluiden
een grondtoon/fundamentale frequentie
Geluidsgolf bestaat altijd een samengestelde golf (bestaat uit grondtoon en
1 boventoon) van meerdere sinusgolven of harmonischen. Verhouding tussen
verschillende frequenties en amplitudes van deze golven bepalen het timbre
(klankkleur) van het geluid.
Fourier-analyses = analyses die rekening houden met beide elementen
Toon bestaat uit:
• Grondtoon: een sinusgolf die de toonhoogte bepaalt
• Boventonen (harmonischen): de tonen die in een geluid
resoneren/meeklinken
Fase = het verschil tussen 2 bepaalde punten op een golf
1.7 Oefeningen
Kan je adhv de formule c = λ / T = λ x f zelf de nominale waarde van c
berekenen? (nominaal betekent bij een temperatuur van 21°C)
c = 20 x (t + 273.15) ^(1/2)
H2: GELUIDSNIVEAU/STERKTE
è Drukvariaties (druk = kracht/opp; eenheid N/m2 = Pa) brengen
trommelvlies in trilling.
è Geluidsniveau baseren op drukvariaties of intensiteit van het geluid.
2.0 Geluidsdruk
De hoogte van het drukverschil in een amplitude bepaalt de geluidssterkte.
- Sterker geluid -> grotere maximale amplitude
- Symbool: p
- Eenheid geluidsdruk: Pa of N/m2
- Geluidsdruk is zeer klein => µPa of 10-6Pa
We gebruiken de effectieve (rms) geluidsdruk peff als maat voor de sterkte v/h
geluid te gebruiken.
3
, Ons oor kan geluiden waarnemen met een geluidsdruk in het bereik van:
20 µPa (= gehoordrempel) tot 200 Pa (= pijngrens)
Of anders: 2 x 10-7 Pa tot 2 x 102 Pa (9 decades)
2.1 Geluidsintensiteit & -vermogen
Luchtdeeltjes worden door een geluidsbron (geluidsvermogen P in Watt) in
trilling gebracht.
Hoe dichter bij de bron, hoe luider het geluid.
è Intensiteit = hoeveelheid geluidsenergie die per seconde
loodrecht door een oppervlakte van 1 vierkante meter gaat
è Puntvormige geluidsbron: alle energie wordt in alle richtingen gelijkmatig
uitgezonden
è Kwadratenwet = geluid 3x zo grote afstand, 9x zo kleine intensiteit
2.2 Decibel dB
è Decibel = GEEN eenheid maar logaritmische schaal om verhoudingen
aan te duiden
è 1 dB = 0,1 bel of 1 bel = 10 dB
FUNCTIE VAN VERMOGEN
Men gebruikt dB ook om vermogens P0 en P1 te vergelijken:
FUNCTIE VAN SPANNING
Beschouw 2 vermogens in de identieke circuits dan
is het niveauverschil tussen de spanningen:
Verband tussen P en spanning U in weerstand R is:
2.3 Geluidssterkte
è Sterke afhankelijk van het vermogen
è Ontwikkelende vermogen afhankelijk van de druk
è Ene geluid klinkt luider dan de andere -> verschil geluidssterkte
GELUIDSDRUKNIVEAU DB_SPL (sound pressure level)
pref = gehoordrempel => 20 . 10-6 Pa
in fase
GELUIDSINTENSITEITSNIVEAU DB_SIL (sound intensity level)
I0 = gehoordrempel => 10-12 W/m2
tegenfase
4
