mail info@laagfrequentgeluid.nl
INFORMATIE ONTWIKKELINGEN VERHALEN THEORIE LINKS
Javascript DHTML Drop Down Menu Powered by dhtml-menu-builder.com

 

Natuurkundige eigenschappen van geluid

Geluid en alles wat daarmee samenhangt, is een buitengewoon ingewikkelde materie. Voor een goed begrip is enige basiskennis noodzakelijk. Deze paragraaf beperkt zich tot het gedeelte wat noodzakelijk is om in grote trekken geluidhinder door laagfrequent geluid te kunnen begrijpen. Op het internet is meer gedetailleerde informatie te vinden.

Trillingen kent iedereen uit eigen ervaring. Als met de hand op een raam wordt geklopt, zal dat gaan trillen. De opgewekte trillingen worden hoorbaar overgedragen op lucht. Dat wordt geluid genoemd. Omgekeerd kunnen geluidstrillingen ook worden overgedragen op vaste stoffen, denk aan het meetrillen van ramen en deuren als de geluidsinstallatie wat luid wordt gezet.

De belangrijkste twee begrippen op geluidgebied zijn de frequentie en de hoeveelheid geluid. De frequentie is het aantal trillingen per seconde en wordt uitgedrukt in Hz (Hertz). Een “hoge” toon heeft een hogere frequentie dan een “lage” toon. De hoeveelheid geluid wordt uitgedrukt in dB (decibel) en komt later aan de orde.

Geluid met één specifieke frequentie komt overigens nauwelijks voor, ook niet bij muziekinstrumenten. Een bepaalde toon klinkt uit een trompet heel anders dan van een viool. Dat komt omdat er weliswaar een “hoofdfrequentie” is, maar er doorgaans nogal wat bijkomende frequenties aanwezig zijn. Tesamen veroorzaken die de klankkleur van het instrument.

De geluidsnelheid in lucht is voor alle frequenties gelijk: ongeveer 330 meter/seconde. Hier volgt een golflengte uit van 330 m/s gedeeld door de frequentie.

Geluid plant zich voort door lucht en neemt in sterkte af bij toenemende afstand van de bron. Dat heeft twee oorzaken. De eerste betreft de cirkelvormige verspreiding waardoor de geluidsenergie bij toenemende afstand verdeeld moet worden over een grotere cirkel. Deze verzwakking is voor alle frequenties dezelfde.

De tweede oorzaak betreft de absorptie (of demping) die optreedt in lucht. De absorptie is sterk frequentie-gebonden. Bij lage frequenties treedt veel minder absorptie op waardoor het geluid op grotere afstanden hoorbaar blijft. Bij laagfequent geluid kan dat tot meer dan 50 km oplopen. Door deze eigenschap is het lastig om een LFg-bron op te sporen.

Geluid kan ook resoneren, ofwel door weerkaatsingen plaatselijk versterkt worden. Dat kan in lucht plaatsvinden, maar ook in vaste stoffen als bijvoorbeeld de bodem. Dat kan als laagfrequent geluid worden waargenomen maar soms ook als trillingen.

Tenslotte nog een laatste tamelijk complexe eigenschap: geluid volgt onnavolgbare banen, het plant zich in de praktijk niet altijd rechtlijnig voort: afbuigingsverschijnselen kunnen voorkomen.  Ook kunnen reflecties optreden in hogere luchtlagen door temperatuurverschillen, inversie genaamd.

De hoeveelheid geluid in dB en dB(a)

Als eenheid van geluid wordt gehanteerd de deciBel ofwel dB. Omdat er oneindig veel frequenties zijn, wordt deze gemeten in frequentiegebiedjes, banden genaamd. Voor details wordt verwezen naar het internet.

Geluid kan worden ingedeeld in verschillende frequentieklassen, hoewel daarvoor nog wel eens verschilllende grenzen en benamingen worden gebruikt. Bij de meest gangbare en ook in deze website gebruikte indeling, is geluid opgedeeld in infrasoon geluid (0-20Hz), voor het gemiddelde menselijk oor hoorbaar geluid (20-20.000Hz) en ultrasoon geluid ( 20.000Hz - >). Zie onderstaand figuur (bron: NLR).

frequentieklassen

De (boven) grenswaarde die het menselijk oor in het algemeen kan waarnemen ligt bij 20.000 Hz, de onderste bij 20 Hz. Het menselijk oor is dus over een groot gebied gevoelig. Om de meetwaarden die daaruit voortvloeien hanteerbaar te houden, wordt van de gemeten hoeveelheid geluid de logarithmische waarde genomen, uitgedrukt in dB. Dat  zijn dus zuiver natuurkundige meetwaarden, die niets zeggen over de subjectieve geluidsterkte (luidheid) die het menselijk oor ervaart. De dB-waarde is de basis waarvan wordt uitgegaan.

gehoordrempel

Over het algemeen kan men stellen dat het menselijk oor veel minder gevoelig is voor lage frequenties. Wat men kan waarnemen, verschilt bovendien per leeftijd. Jongeren mensen zijn bijvoorbeeld gevoeliger voor een hoge frequentie. Daar berust de werking van de Mosquito op, een apparaat dat geluid verspreid met een frequentie van 17.000 Hz met als doel om hangjongeren te verjagen. Met het ouder worden vermindert de gevoeligheid van het menselijk oor voor de hoge frequenties. Daarnaast is er een categorie mensen die wél laagfrequent en infrasoon geluid kan opvangen, de problematiek waarover het in deze website vooral gaat.

Zodra het geluid in verband staat met de menselijke waarneming, wordt deze niet meer in dB, maar in dB(A) uitgedrukt. De reden dat de dB(A) in plaats van een gewone decibel dB bij geluidmetingen en geluidberekeningen wordt toegepast, heeft te maken met de gevoeligheid van het (menselijk) oor, die voor de verschillende frequenties van het geluid niet gelijk is. In de praktijk worden de dB-waarden daarom gecorrigeerd voor de gevoeligheid van het menselijk oor. Dat leidt tot waarden uitgedrukt in dB(A).

De omzetting van dB in dB(a) en omgekeerd

Onder luidheid wordt verstaan de subjectieve waardering van de geluidssterkte. De gemeten dB-waarden worden daarom dus omgezet in dB(A)-waarden waarbij geldt dat voor een gegeven dB(A)-waarde voor alle frequenties dezelfde luidheid wordt ervaren.
De dB(A) waarde is internationaal gelijk gesteld aan de dB-waarde bij de heel goed waarneembare frequentie van 1000 Hz (zie grafiek hieronder). Bij 1000 Hz wordt geen correctie uitgevoerd, de weging is daar 0 dB. Bij 10 Hz (helemaal links in de grafiek) bedraagt de weging -70 dB. Dat betekent dat een mens over het algemeen een toon van 10 Hz veel zachter hoort dan een toon van 1000 Hz met dezelfde fysische geluidssterkte, namelijk 70 dB zachter, oftewel ca 3200 minder intens.

A-weging

Hinder door laagfrequent geluid

Het probleem is echter dat er mensen zijn die duidelijk afwijken van het gemiddelde, in de zin dat zij laagfrequent beter dan gemiddeld kunnen waarnemen en daarvan hinder ondervinden. Met andere woorden, ze horen dat laagfrequent geluid veel luider dan de gemiddelde mens. De verlaging in dB is in hun geval niet van toepassing.

Juridische aspecten

De milieuwetgeving, zoals de Wet Geluidhinder, gaat uit van dB(a). Specifieke overlast door laagfrequent geluid is wettelijk gezien een onbekend fenomeen. Er zijn geen normeringen op dit gebied en dus ook geen monitoring of handhaving.

Voor het beoordelen van metingen van laagfrequent geluid en de daarmee samenhangende beslissingen, zijn in de jaren negentig van de vorige eeuw wel een tweetal (vrijwillige) richtlijnen / curves ontwikkeld, te weten de NSG-richtlijn (vooral bedoeld om klachtenbehandelaars, m.n. akoestisch onderzoekers, een handvat te bieden om een klacht over laagfrequent geluid te kunnen objectiveren) en de Vercammen-curve (deze wordt vooral gebruikt om bouwplannen te kunnen toetsen aan geluidsgrenswaarden).<

Beide richtlijnen / curves zijn echter verouderd en omstreden en in het verleden absoluut niet toereikend gebleken om de overlast door laagfrequent geluid te voorkomen of weg te nemen. Nieuwe normeringen, alswel monitoring en handhaving is daarom ook van het grootste belang om LFg-gevoeligen te beschermen tegen dit zeer schadelijke geluid.

Er is inmiddels wel een dusdanige verscheidenheid aan onderzoeksresultaten naar reproduceerbare relaties tussen dosis en effect voorhanden, dat (op grond van de gemiddeld ervaren luidheid van laagfrequent geluid) aannemelijk mag worden geacht dat LFg kan worden aangemerkt als oorzaak van objectiveerbare hinder. Dit is door de Afdeling bestuursrechtspraak van de Raad van State bevestigd in de uitspraak 200509380/1 van 13 december 2006. Waar nodig kan in een milieuvergunning daarom rekening worden gehouden met laagfrequent geluid.

Meten van geluid


Geluid is objectief te meten, in decibels. Vanaf "erg stil" in een bibliotheek bij een geluidniveau van 30 decibel, naar "zeer luid" bij het dichtbij passeren van een vrachtwagen (circa 100 decibel) tot aan de pijngrens bij 140 decibel wanneer een straalvliegtuig op 300 meter hoogte overvliegt.

Metingen kunnen inzichtelijk worden gemaakt aan de hand van zogenaamde spectrogrammen, zoals hieronder weergegeven (bron: NLR). Hierin is vertikaal de frequentie in het opgenomen signaal tegen de tijd van de meting horizontaal uitgezet. D.m.v. kleuren wordt de intensiteit van de frequentie componenten op het bepaald tijdstip weer gegeven. Blauw staat voor lage intensiteit, rood voor hoge intensiteit. De bijbehorende balk (hier rechts getekend) geeft de relatie tussen intensiteit en kleur.

spectogram

In dit spectrogram zijn de signalen op 85Hz en 150Hz het meest prominent. Het signaal op 85 Hz kenmerkt zich door een duidelijk pulserend patroon te zien in de onderbroken donkerrode blokjes van ongeveer twee seconden. Het signaal op 150Hz heeft ook dit pulserend patroon maar is minder dominant. Verder wordt dit signaal vergezeld door een zwakker signaal (lichtblauwe band). Deze signalen kunnen als bromtonen gehoord worden mede afhankelijk van de afstand tot de bron die zo'n signaal uitzendt en het niveau van het uitgezonden signaal. Hoe de bromtonen gehoord en ervaren worden is zeer persoonlijk.

Geluidsisolatie van woningen

Normaal omgevingsgeluid dringt de woning overwegend binnen door de glazen ramen. Stenen muren, daken en plafonds zijn een effectievere barrière door hun grotere massa (gewicht per m2 oppervlak). Buitendeuren laten ook wat door. Een houten dak zonder grind is zo lek als een mandje. In de meeste gevallen volstaat het om dubbel glas aan te brengen, waarbij de spouwbreedte van belang is. Hoe groter de spouw, des te effectiever.

Er zit echter een maar aan. De geluidsisolerende eigenschappen van dubbel glas zijn frequentieafhankelijk. Hoge frequenties worden veel beter tegengehouden dan lage frequenties. Dat is ook de reden dat laagfrequent geluid binnen veel beter wordt waargenomen dan in de tuin. Ook al omdat laagfrequent geluid binnen kan resoneren en kan opslingeren.

Voor laagfrequent geluid is de geluidisolatie van een woning dus veel minder effectief dan voor hoogfrequent geluid. Om LFg werkelijk buiten te houden, is de bouw van een bunker noodzakelijk en ook dan is het nog maar de vraag of dat tot tevredenheid leidt. Want ook via de grond komen laagfrequent geluid en trillingen binnen. Er blijft dus maar één remedie over: de bron aanpakken.

Geluidsisolatie van technische installaties

Fabrieken en andere installaties produceren geluid, samengesteld uit vele frequenties. Hoe groter een machine, des te lager zullen de geproduceerde frequenties zijn. Zoals een klein hondje keft en een grote hond bast. Apparaten en fabrieksinstallaties zijn de laatste decennnia in omvang groter geworden waarmee een verschuiving naar lagere frequenties verwacht kan worden.

Technische installaties staan vaak in de buitenlucht. Een omhullend gebouw voor geluidisolatie is vaak niet nodig omdat de uitgezonden frequenties laag zijn en geacht worden geen hinder te veroorzaken. Maar dat geldt niet voor laagfrequent geluid.

Soms is het mogelijk door een betere afstelling van de apparatuur laagfrequente emissies te verminderen. Vaak kan dat niet omdat de laagfrequente geluidsproductie inherent is aan de toegepaste procesvoering. Er rest dan maar één oplossing: een gebouw om de installatie. Dat mag dan geen dun plaatstalen gebouw zijn, want dat is geluidstechnisch ook zo lek als een mandje. Of het helpt, is de vraag, want LFg wordt ook als trillling via de bodem doorgegeven en daar geeft een omhulzing geen demping voor. Het op dempers zetten van installaties, zoals dat op schepen wel gebeurt, kan dit wel verzachten.

Voor meer informatie wordt verwezen naar het Internet en de links van deze website.

 

 

 

Contact    
voorzitter   Dirk van der Plas
secretaris   Paul Tonkes
vice-voorzitter   Marcus Erasmus
secretariaat  
website Joost Erik
financiën en donaties Paul Steenman
IBAN: NL62 TRIO 0781 4011 43 KvK 57179093
ANBI documenten download hier  

overige LFg-contacten: zie links pagina

 

Let op! Meldingen van LFg alleen via het meldingsformulier !
Meldingen via email kunnen niet verwerkt worden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

joost-erik@home.nl