3 Pascal en Decibel

Deze aflevering gaat over 'geluidsdruk'. Wat is geluidsdruk? Wat heeft Pascal daarmee te maken? En hoe zit het dan met Decibel?

(eigen foto, audiogram)

Volledig transcript 

Dit is de podcast 'Evenwicht, je leven', de podcast over ons evenwicht in de breedste zin van het woord. Je luistert naar Paula Hijne. Ik ben auteur van het boek 'Evenwicht, in uitvoering'. En dit is seizoen 8, aflevering 3: Pascal en decibel.

Wat betekent nou Pascal en wat is decibel? Het heeft even geduurd voordat ik dat zelf echt kon begrijpen en dat wil ik wel met je delen. En dan begin ik eigenlijk met luchtdruk.

Om te weten wat luchtdruk is, want daar heeft het ook allemaal mee te maken, de luchtdruk is de druk die lucht uitoefent op ja, eigenlijk alles wat zich op aarde bevindt. En luchtdruk bestaat, omdat lucht onder invloed staat van de zwaartekracht. De zwaartekracht van de aarde. En daarom heeft het gewicht. Dat is die druk. De luchtdruk die werkt in alle richtingen en varieert dan van plaats tot plaats.

En waarom vertel ik even over luchtdruk? Want ik ga het hebben over geluid. En wat is geluid? Geluid dat is een verandering in de luchtdruk. Dat zijn trillingen in golven door de lucht. En die geluidsgolven die kunnen zo zijn tussen de 20 en 20.000 Hertz. Dat kunnen onze oren, die kunnen dat waarnemen.

En wat is Hertz dan? Hertz is de eenheid voor het aantal trillingen per seconde. 20 Hertz dat zijn weinig trillingen en dat zijn lage tonen. 20.000 Hertz dat zijn heel veel trillingen en dat zijn de héle hoge tonen. En helemaal 30.000 Hertz, dat ja, dat zijn maar heel weinig mensen die dat nog goed kunnen waarnemen met hun oren. Dus Hertz, dat zijn geluidsgolven, de hoeveelheid geluidsgolven per seconde. Daar heb ik het eerder over gehad; ik heb er vaker over gesproken, onder andere in seizoen 4, aflevering 20: Hoor je dat? Dan heb ik het over de werking van het oor en dan gaat het ook over die Hertz frequenties.

Maar ik wil het nu hebben over de geluidsgolven die met een bepaalde kracht onze oren bereiken en dat is de geluidsdruk. Ik heb over Hertz dus heel veel geschreven en over decibel heb ik alleen maar geschreven: 'dat is het volume van het geluid'. Maar toen vroeg ik me toch af: wat is dat precies, dat volume van het geluid? Hoe komen ze aan ..ehm.. de schaal daarvan? Dat ben ik dus gaan opzoeken en dan kom ik eerst bij Pascal uit. Pascal die geeft aan de eenheid voor druk. Dat is de eenheid voor de geluidsdruk. En Pascal -het is wel vernoemd naar een man, naar Blaise Pascal- die leefde in de 17e eeuw, en hij was onder andere wis- en natuurkundige. En 1 Pascal, het gaat over de druk van 1 Newton op 1 vierkante meter. Dus het heeft écht te maken met druk. Ook weer onder invloed van die zwaartekracht hè, waar ik het al eerder over heb gehad.

Even een heel ander klein weetje over die Blaise Pascal, die naamgever van de geluidsdruk, hij is ook uitvinder geweest van het openbaar vervoer. Maar dan dus in de 17e eeuw, dus écht heel lang geleden. Maar dat was een tussendoortje.

Die geluidsdruk in Pascal, nou ga ik nog een keer uitleggen hoe dat zit met dat geluid. En dat heb ik gevonden op de website: de geluidsisolatiedokter. Dat is een website uit België, maar daar vond ik toevallig een hele mooie ..ehm.. regel, mooie zin over de uitleg ervan, hoe dat nou zit met die geluidsdruk. Daar komt hij dan, ik lees hem voor:

‘Een geluidsbron brengt de luchtmoleculen aan het trillen, waardoor de ene molecuul zijn buur aanstoot en vervolgens terugkeert naar een evenwichtspositie. En dat proces zorgt voor een serie onderdrukken en overdrukken ten opzichte van de atmosferische druk’. En die atmosferische druk dat is het gewicht van de lucht op een oppervlakte, ook weer die luchtdruk eigenlijk hè! En die is er dus altijd. En die verandert wel met de hoogte, dus waar je dan ook bent, het is elke keer een andere atmosferische druk. Een geluidsgolf is dus niets meer of minder dan een zich voortplantende serie onderdrukken en overdrukken veroorzaakt door het trillen van de luchtmoleculen. Nou, dit wordt dus dan uitgedrukt in Pascal.

En de minimale luchtdrukvariatie die wij mensen kunnen waarnemen, is en daar komt hij: 0,00002 Pascal. En bij een drukverschil van 20 Pascal, dan zit je eigenlijk tegen de pijngrens aan, dan doen onze trommelvliezen ongelooflijk veel pijn! Dan heb ik het dus over luchtdruk en we hebben het dus over de... eigenlijk het volume van het geluid, de druk waarmee die geluidsgolven in ons oor, nou ja, min of meer geperst worden.

Maar ik las het net al voor hè, die ..ehm.. het minimale wat wij kunnen horen, dat is 0,00002 Pascal, en wat heel zeer doet aan onze oren tot aan de pijngrens zit je op 20 Pascal. Daar zitten heel veel getallen, zitten daar nog tussenin. Het dynamische bereik dan van onze oren, dat is het verschil tussen de gehoordrempel, dat is het allereerste wat wij kunnen horen, tussen de gehoordrempel en de pijndrempel, dat is een factor miljoen. En dus de lineaire schaal, Pascal is dus een lineaire schaal, en als we dat in Pascal gaan gebruiken, dan krijg je een hele grote, ja en misschien wel een veel te onoverzichtelijke schaal. En daar komt decibel om de hoek kijken!

Want decibel dat is een logaritmische schaal en die is dan beter geschikt. En over decibel heb ik het al eerder gehad. Het vorige seizoen, seizoen 7, aflevering 19, toen heb ik een aflevering gemaakt over 'doof of zo' en toen heb ik verteld over decibel. Alleen nu ga ik een stapje verder om erachter te komen wat decibel nou precies inhoudt. Ja, dat is dus een maat voor de geluidsdruk, eigenlijk het geluidsdrukniveau. Alleen niet in Pascal, want dat zou veel te groot zijn. Ze hebben dat dus anders verdeeld. Logaritmische schaal. En dat hebben ze decibel genoemd. Decibel is een kleine d en een hoofdletter B, dB en dat is afgeleid van Bell.

En ja dat is ook weer een weetje eigenlijk.