De schaal van decibel [dB] voor A-gewogen geluidniveaus

Wat is een decibel?

De decibel [dB] wordt gebruikt om een groot bereik van getallen makkelijker weer te geven.

Ons gehoor heeft een zeer groot bereik. Wij kunnen een intensiteit (energie) waarnemen van 0,000.000.000.001 tot 1.000 Watt/m². Een verschil van (1.000 / 0,000.000.000.001 =) 1.000.000.000.000.000. Dit zijn een hele hoop nullen en zeer onhandig om als eenheid te gebruiken voor geluid (rekenkundig).

Het is makkelijker om dit als exponentiële notatie uitdrukken. Je schrijft het getal als een macht van het grondtal 10.

1.000 = 10^3 (10*10*10)

0,000.000.000.000.001= 10^-12 = – (10*10*10*10*10*10*10*10*10*10*10*10)

Hoe vaak die 10 zichzelf vermenigvuldigt, kun je gebruiken als puntentelling. Dit heet een exponentiële schaal. Je beschrijft hoe vaak 10 in een waarde past. In dit geval met een bereik van (-12 tot 3) = 15.

Neem hier 1/10e van (deci) en je hebt een bereik van 150. Een duidelijk en overzichtelijk schaal om het bereik van ons gehoor in uit te drukken. In onderstaande figuur is een tabel weergegeven waar getallen in verschillende notaties worden uitgedrukt: met decimalen, rekenkundig en exponentieel.

Waarom gebruiken we de decibel voor geluid?

Herkomst van het woord decibel

Waarom doen we dan zo moeilijk? De schaal van de decibel is verzonnen door meneer Alexander Graham Bell (die van je telefoon en het werkwoord “bellen”). Oorspronkelijk voor elektronische telefoonsignalen, maar het bleek ook handig voor geluid. De decibel als losse waarde betekent opzichzelf niets. Daarom wordt het ook wel een ‘pseudo-eenheid’ genoemd. Zonder context weet je niet wat de decibel vertegenwoordigd.

In geluid heb je bijvoorbeeld het bronvermogen van een elektrisch apparaat (Lw), een geluidniveau in een ruimte (SPL) en de geluidintensiteit (IL). Allen worden in dB’s uitgedrukt, maar betekenen weer iets anders en hebben een andere onderliggende waarde. Als je met de decibel wil werken moet je goed snappen welke onderliggende waarde van toepassing is.

Waarom de decibel handig is voor ons gehoor

Hoe wij mensen geluid waarnemen wordt omschreven als psycho akoestiek.

Er is een reden dat die logaritmische notatie zo goed aansluit bij ons gehoor, wij nemen geluid op een vergelijkbare manier waar. Wij kunnen alleen de verhouding tussen verschillende geluiden horen. Dit wordt de ratio tussen getallen genoemd en werkt vergelijkbaar als de decibel.

Het verschil tussen [0,1 en 1,0] is voor je gehoor geen 1,0-0,1= 0,9 maar een verschil van x10.

Zo is het verschil tussen [0,1 en 1,0] en [1.000 en 10.000] voor je gehoor even groot, namelijk x10.

Nu werkt het gehoor niet helemaal gelijk aan de logaritme, bij een verschil van 10 dB nemen wij geen vertienvoudiging (x10) van het geluidniveau weer maar een verdubbeling (x2). Dat maakt voor de puntentelling niet uit, maar is wel goed om de decibel en onderstaande tabel in context te zien. Hierin zie je hoe geluiddruk (Pa) wordt omgezet naar de schaal van decibel (dB). De getallen uit de tabel heb ik ook in een grafiek opgenomen, de linker as geeft de dB(A) aan, de rechter de Pa. Zie je nu hoeveel makkelijker de dB is af te lezen?

De A achter dB(A) zie je vaak bij gemeten geluidniveaus staan, dit betekent dat de decibel is gecorrigeerd voor het menselijk gehoor op normaal spraakniveau. Ons gehoor ervaart verschillende frequenties op een andere manier. Hoe dat zit leggen we later graag uit in een nieuwe blog.

Deze blog is onderdeel van de serie ‘Hoe geluid werkt’. Een blogserie door de geluidadviseurs van TeamGeluid. Heb je een vraag? Stel ze hieronder. Wil je contact met onze geluidadviseurs? Vul hier ons contactformulier in.