5.3 geluidssterkte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t, mavo
• Leerjaar 4

5.3 Geluidssterkte

Lesdoel

De 3dB regel toepassen bij geluid.

De amplitude kunnen aangeven.

Aangeven of je een toon wel of niet kunt horen m.b.v. de gehoordrempel.

Voorkennis

Wanneer hoorde jij het hardste geluid ooit ?

Amplitude

De amplitude bij geluid is de maximale uitwijking en zegt iets over de hardheid van het geluid.

De amplitude bepalen

- Tel aantal hokjes tussen nullijn en grootste uitwijking.

- Kijk aar het aantal mV/hokje.

- Vermenigvuldig deze twee.

5 mV/div

- Drie hokjes tussen de nullijn en de grootste uitwijking.

- De gevoeligheid is 5 mV/div

- De amplitude is 3 x 5 mV/div = 15 mV

Gehoordrempel

Je kunt niet alle tonen tussen 0 en 20.000 Hz horen, want ze moeten ook een bepaalde geluidssterkte hebben.

De minimale geluidssterkte om een toon te kunnen horen is 0 dB (A).

Onder de gehoordrempel hoor je geen geluid.

Regel geluidssterkte

Als de geluidsenergie verdubbelt, dan neemt het geluidsniveau met 3 dB toe.

Simpel gezegd; 2 x zoveel bronnen is + 3 dB

De snelle manier (die vaak op het einde mis gaat...)

Hoeveel keer zo hard klinkt een ketting zaag van 100 dB als een van 76 dB ?

Het verschil is 24 dB

24:3 = 8x verdubbelen 

2⁸ = 2x2x2x2x2x2x2x2 = 256 x zo hard.

Belang lesdoel

Begrijpen dat een stereo installatie die 10 dB harder kan heel veel harder gaat......

Begrijpen bij een gehoortest wat de audicien vertelt.

Opdrachten over de scoop en gehoorschade zitten vaak bij examens.

Controle lesdoel amplitude

Teken één trilling.

Teken dan in dezelfde tekening een gestippelde trilling met een twee keer zo grote amplitude.

Teken nu er onder een toon die twee keer zo hoog klinkt.

Dit zijn drie opnames van een stemvork. Noteer de volgorde van aanslaan.

Controle lesdoel 3 dB regel

Bereken hoeveel dB 8 scooters produceren als één scooter 86 dB produceert.

Uitleg scooters

1 scooter 86 dB

2 scooters 89 dB

4 scooters 92 dB

8 scooters 95 dB

Er zijn steeds meer hybride auto’s.
Dit betekent dat de auto een benzinemotor én een zeer stille elektromotor
heeft.
Bij lage snelheden rijdt deze auto op de elektromotor en is bijna niet
hoorbaar.
Het geluidsniveau bij een snelheid van 25 km/h is voor een voetganger

te vergelijken met boomblaadjes in de wind

a.  Welk
geluidsniveau (in dB) hoort de voetganger als de auto nadert?

(Binas: ‘Gehoorgevoeligheid’.)  

Geluidsniveau hybride auto bij 25km/h:​

Welk geluidsniveau (in dB) hoort de voetganger als de auto nadert? (Binas: ‘Gehoorgevoeligheid’.) ​

boomblaadjes = ruisende bladeren ⇒20dB​

Er is een luidspreker ingebouwd zodat de auto bij lage snelheid wel hoorbaar is. Tijdens het optrekken neemt het geluidsniveau van de luidspreker toe

van 40 tot 55 dB.

b. Bereken hoeveel keer het geluid is toegenomen.

Van 40 naar 55 dB is 15 dB toename 

1  40 dB

2 43 dB

4 46 dB

8 49 dB

16 52 dB

32 55 dB   Hier is het geluid 32 keer in sterkte toegenomen.

Gegeven: verdubbeling + 3dB​

Oplossing: 55dB – 40dB = 15dB => ​

15dB : 3dB = 5x verdubbeld => 2⁵ = 32x zo hard

Controle lesdoel gehoordrempel

Leg uit of je een toon van 200 Hz en 140 dB kan horen.