Geluid

Geluid ontstaat door trillingen van een geluidsbron. Voorbeelden van geluidsbronnen zijn stembanden, de conus van een luidspreker en de snaren van een gitaar. Deze trillingen genereren geluidsgolven.
Geluid verplaatst zich als drukverschillen in een tussenstof. Deze drukverschillen bestaan uit compressie (hoge druk) en verdunning (lage druk). De tussenstof kan een gas (zoals lucht), een vloeistof of een vaste stof zijn.
De geluidssnelheid in lucht bij 20°C is ongeveer $343$ m/s. Deze snelheid is afhankelijk van de temperatuur; bij hogere temperaturen is de geluidssnelheid hoger.
Formule voor de relatie tussen afstand, geluidssnelheid en tijd: $afstand = geluidssnelheid \times tijd$ of $s = v \times t$ .

De toonhoogte van een snaar hangt af van verschillende factoren: de dikte van de snaar, de lengte van de snaar en de spanning op de snaar. Een dikkere, langere of minder gespannen snaar produceert een lagere toon.
Frequentie (f) is het aantal trillingen per seconde, gemeten in hertz (Hz). Eén hertz komt overeen met één trilling per seconde.
Een hogere frequentie correspondeert met een hogere toon. Dit betekent dat een geluidsgolf met meer trillingen per seconde hoger klinkt.
Trillingstijd (T) is de tijd die nodig is voor één volledige trilling. Dit is de inverse van de frequentie.
Formule voor de relatie tussen frequentie en trillingstijd: $f = \frac{1}{T}$ .

De geluidssterkte wordt bepaald door de amplitude van de trilling. Een grotere amplitude betekent een hogere geluidssterkte.
De eenheid van geluidssterkte is decibel (dB). De decibelschaal is logaritmisch, wat betekent dat een kleine toename in dB een grote toename in geluidssterkte vertegenwoordigt.
De gehoordrempel en pijngrens zijn afhankelijk van de frequentie van het geluid. Het menselijk gehoor is gevoeliger voor bepaalde frequenties dan voor andere.
De dB(A)-schaal houdt rekening met de gevoeligheid van het menselijk gehoor voor verschillende frequenties. Deze schaal wordt vaak gebruikt om geluidsniveaus te meten die relevant zijn voor de menselijke ervaring.
Bij verdubbeling van het aantal geluidsbronnen, stijgt de geluidssterkte met ongeveer 3 dB. Dit geldt zolang de bronnen coherent zijn en op dezelfde afstand van de luisteraar staan.

De schadelijkheid van geluid hangt af van zowel de geluidssterkte als de tijdsduur van blootstelling. Langdurige blootstelling aan hoge geluidsniveaus kan leiden tot gehoorschade.
Maatregelen tegen geluidsoverlast:
- Bij de bron: bijvoorbeeld door geluidsarm asfalt te gebruiken.
- Tussen bron en ontvanger: bijvoorbeeld door geluidswallen of geluidsschermen te plaatsen.
- Bij de ontvanger: bijvoorbeeld door geluidsisolatie toe te passen.
Geluidsisolatie werkt door geluid te absorberen (met zacht materiaal zoals isolatiewol) of terug te kaatsen (met hard materiaal zoals beton).