Decibelcalculator

Resultaten

Bij 85,0 dB (als A-gewogen) beperkt de 3 dB-regel van NIOSH de blootstelling tot ongeveer 8 u per dag; de aanbevolen grens is 85 dBA gedurende 8 uur.

Zo gebruik je de decibelcalculator

1. 1. Kies de opdracht. Geluidsniveau rekent om tussen dB, intensiteit en druk. Niveaus optellen of aftrekken combineert geluidsbronnen. Afstand past de kwadratenwet toe. Verhoudingen en absolute niveaus behandelen vermogen en spanning in elektronica en audio.
2. 2. Vul in wat je weet. Intensiteit loopt van pW/m² tot W/m², druk van µPa tot kPa, afstanden in cm, m, km of voet, en vermogens en spanningen in watt, dBm, volt of dBV.
3. 3. Kies het aantal decimalen. Geluidsniveaus worden meestal met één decimaal opgegeven; kies 0 tot en met 3.
4. 4. Lees het resultaat en de berekening. Elk resultaat wordt uitgeschreven als formule met jouw getallen, zodat je de methode in een labverslag kunt overnemen.

Wat een decibel is

Een decibel (dB) is tien keer de logaritme (grondtal 10) van een verhouding tussen twee vermogens: dB = 10 log₁₀(P₂ ÷ P₁). De schaal is logaritmisch omdat het oor en veel meetinstrumenten op verhoudingen reageren, niet op verschillen. Zo past een enorm bereik aan vermogens — voor geluid een biljoen tot één — in een paar honderd eenheden. Elke factor 10 in vermogen is 10 dB, en het verdubbelen van het vermogen voegt ongeveer 3 dB toe (10 log₁₀ 2 = 3,01).

Grootheden waarvan het kwadraat evenredig is met het vermogen — spanning, stroom, geluidsdruk — gebruiken in plaats daarvan 20 log₁₀, zodat het verdubbelen van de spanning ongeveer 6 dB toevoegt. Een decibel op zichzelf beschrijft een verhouding; het wordt een absoluut niveau zodra er een referentie is vastgelegd. Voor geluid is dat de gehoordrempel: I₀ = 10⁻¹² W/m² voor intensiteit, of 20 µPa voor druk in lucht. Die twee geven hetzelfde niveau (dB SPL).

Uitgewerkte voorbeelden

• Niveau naar intensiteit en druk. 85 dB is I = 10⁻¹² × 10^8,5 = 3,162 × 10⁻⁴ W/m² en p = 20 µPa × 10^(85/20) = 0,3557 Pa. NIOSH adviseert niet meer dan 8 uur per dag bij 85 dBA, en halveert de toegestane tijd voor elke 3 dBA meer.
• Bronnen optellen. Machines van 85, 82 en 79 dB die samen draaien: 10 log₁₀(10^8,5 + 10^8,2 + 10^7,9) = 87,4 dB. Niveaus tellen op basis van energie: twee gelijke bronnen van 60 dB maken samen 63 dB, niet 120.
• Achtergrond aftrekken. Een meting van 70 dB met de machine aan en 60 dB met de machine uit betekent dat de machine alleen 10 log₁₀(10⁷ − 10⁶) = 69,5 dB is.
• Afstand. Een bron die op 1 m 90 dB meet, is op 10 m 90 − 20 log₁₀(10) = 70 dB. Elke verdubbeling van de afstand kost 6,02 dB.
• Elektronica. 20 dBm is 100 mW, 30 dBm is 1 W en 0 dBm is 1 mW. +4 dBu, het professionele audio-lijnniveau, is 1,228 V RMS; −10 dBV, het consumentenniveau, is 0,316 V.

Beperkingen en conventies

• Optellen gaat uit van ongecorreleerde bronnen. Twee coherente tonen in fase kunnen meer opleveren (tot +6 dB), en uit fase kunnen ze elkaar opheffen.
• De afstandsregel geldt voor een vrij veld. Buiten, zonder weerkaatsingen, volgt een puntbron de kwadratenwet. Binnenshuis vertraagt nagalm de afname; een lange lijnbron zoals een drukke weg verliest maar 3 dB per verdubbeling.
• A-weging wordt niet toegepast. dBA past niveaus aan op de gevoeligheid van het oor. Deze calculator behandelt elke dB als een ongewogen niveau, dus gebruik hem op een getal dat je al hebt gewogen als je dBA nodig hebt.
• Referentiepaar. I₀ = 10⁻¹² W/m² en p₀ = 20 µPa komen overeen voor lucht bij een karakteristieke impedantie van ongeveer 400 Pa·s/m. Dat is dicht genoeg om de twee niveaus als gelijk te behandelen.

Veelgestelde vragen

Hoe tel je decibels op?

Niet met gewone optelling. Reken elk niveau om naar een vermogen met 10^(L/10), tel die vermogens op en reken terug met 10 log₁₀. Twee gelijke bronnen tellen op tot 3 dB meer, tien gelijke bronnen tot 10 dB meer, en een bron die 10 dB zachter is dan een andere, voegt daar slechts 0,4 dB aan toe.

Wat is de formule voor het decibelniveau van geluid?

L = 10 log₁₀(I ÷ I₀), met I₀ = 10⁻¹² W/m². In termen van druk is het L = 20 log₁₀(p ÷ p₀), met p₀ = 20 µPa. Een geluid dat tien keer zo intens is, is 10 dB luider; een dat honderd keer zo intens is, is 20 dB luider.

Hoeveel neemt geluid af met de afstand?

Voor een puntbron in de open lucht 6 dB per verdubbeling van de afstand, omdat de intensiteit met het kwadraat van de afstand afneemt (20 log₁₀ 2 = 6,02). Van 1 m tot 10 m is de afname 20 dB; van 1 m tot 100 m is het 40 dB.

Wat is het verschil tussen 10 log en 20 log?

Gebruik 10 log voor vermogen en intensiteit, en 20 log voor grootheden waarvan het kwadraat evenredig is met het vermogen, zoals spanning, stroom en geluidsdruk. Beide geven dezelfde decibels voor dezelfde fysieke verandering, omdat het vermogen met het kwadraat van de amplitude meegaat.

Wat betekenen dBm, dBW, dBV en dBu?

Het zijn decibels ten opzichte van een vaste referentie: dBm ten opzichte van 1 milliwatt, dBW ten opzichte van 1 watt, dBV ten opzichte van 1 volt RMS en dBu ten opzichte van 0,7746 volt RMS. Dus 0 dBm is 1 mW, 30 dBm is 1 W, en dBW = dBm − 30.

Welk decibelniveau is schadelijk voor het gehoor?

NIOSH adviseert de blootstelling te beperken tot 85 dBA gemiddeld over een werkdag van 8 uur, en de toegestane tijd te halveren voor elke 3 dBA meer, zodat 100 dBA is beperkt tot ongeveer 15 minuten. Niveaus van ongeveer 120 dB en hoger kunnen pijn veroorzaken en direct schade aanrichten.