Als er in het specificatieblad van een systeem "95 dB" staat, zegt dat niet per se iets over hoe luid het daadwerkelijk op uw werkplek zal zijn. Het getal kan verwijzen naar de energie die door de machine wordt uitgestoten of naar de druk op een specifiek punt in de ruimte. Door deze twee zaken door elkaar te halen, wordt geluidsisolatie toegepast op basis van onjuiste informatie.

Hoewel zowel het geluidsvermogensniveau als het geluidsdrukniveau in decibels worden uitgedrukt, beantwoorden ze twee totaal verschillende vragen. Het ene geeft aan hoeveel geluid een machine in totaal in de omgeving uitstraalt. Het andere meet hoeveel van dat geluid uw werkplek bereikt.

Voor inkoop, arbeidsveiligheid en planning is soms het ene cijfer relevant, soms het andere. Juist hier ontstaan ​​in veel bedrijven kostbare misverstanden. Dit artikel vergelijkt geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau, illustreert de omrekening aan de hand van een rekenvoorbeeld en legt uit welke waarde in het machinegegevensblad echt belangrijk is voor uw planning. De benodigde berekeningen zijn beperkt tot één enkele formule.

Oorzaak en gevolg in twee getallen

Een radiator illustreert hoe deze twee grootheden met elkaar samenhangen. Het verwarmingsvermogen is een vast wattage dat op het typeplaatje staat vermeld, ongeacht de ruimte waarin de radiator zich bevindt. De temperatuur die u aan uw bureau voelt, hangt echter af van de grootte van de ruimte, uw afstand tot de radiator en de muren. Geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau zijn zeer vergelijkbaar. Het eerste beschrijft de oorzaak, het tweede het effect op een bepaalde locatie.

Waarom is dit meer dan alleen een kwestie van terminologie in de industrie? Bij inkoop wordt nieuwe apparatuur vergeleken op basis van specificaties van de fabrikant, terwijl specialisten op het gebied van arbeidsveiligheid het geluidsniveau op de werkplek van de operator beoordelen. Beide gebruiken decibels, maar ze betekenen zelden hetzelfde. Bij sta Group zien we in projecten regelmatig dat een waarde op een datasheet en een meetrapport van de fabrieksvloer naast elkaar staan ​​en elkaar tegenspreken. In werkelijkheid beschrijven de twee cijfers verschillende dingen die naadloos geïntegreerd kunnen worden.

Wat het geluidsdrukniveau beschrijft

Geluid plant zich voort als een kleine fluctuatie in de luchtdruk. Wanneer deze fluctuatie een trommelvlies of een microfoonmembraan tegenkomt, kan deze worden gemeten als geluidsdruk. Van de twee grootheden, vermogensniveau en geluidsdrukniveau, is dit de hoeveelheid die je direct kunt aflezen met een meetinstrument.

Het geluidsdrukniveau is daarom alleen geldig voor het exacte punt waar de meting of berekening is uitgevoerd. Twee meter verderop kan dezelfde machine een totaal andere waarde produceren.

Referentiewaarde 20 micropascal en de logaritmische schaal

Het menselijk oor kan een enorm bereik verwerken. Het verschil tussen de gehoordrempel van 20 micropascal en de pijndrempel is ongeveer een factor van een miljoen. Om dit bereik beheersbaar te houden, wordt de gemeten druk p gerelateerd aan de referentiewaarde p₀ en wordt het resultaat gelogaritmeerd. De formule luidt Lp = 20 · log(p / p₀). Deze factor van een miljoen wordt zo 120 dB.

De decibel is zowel de eenheid als de berekeningsregel voor het geluidsdrukniveau. Een toename van 6 dB betekent een verdubbeling van de geluidsdruk , ook al neemt het oor deze stap niet waar als een verdubbeling van de luidheid.

Het A-gewogen geluidsdrukniveau en het menselijk oor

Omdat het oor lage tonen als aanzienlijk stiller waarneemt dan middentonen bij dezelfde druk, wordt deze eigenschap in meettechnologie nagebootst. Een A-gewogen geluidsdrukniveau maakt gebruik van een gestandaardiseerd frequentiefilter volgens DIN EN 61672-1 en wordt uitgedrukt in dB(A) of LpA.

De twee drempelwaarden, waarboven werkgevers actie moeten ondernemen, verwijzen naar deze waarde, met 85 dB(A) als bovengrens. Ons artikel over geluidsniveaus op de werkplek beschrijft de specifieke gevolgen van deze limieten.

Het geluidsvermogensniveau beschrijft de geluidsbron zelf.

Geluidsvermogen meet de totale akoestische energie die een machine per seconde in alle richtingen uitzendt. Afstand, ruimtegrootte en wandoppervlakte zijn irrelevant. Een pers heeft hetzelfde geluidsvermogen in een lege assemblagehal als later in een volledig bezette fabriek.

Hoe meet je iets dat niet direct met een microfoon kan worden vastgelegd? De waarde wordt berekend aan de hand van verschillende geluidsdrukniveaus die worden gemeten op een oppervlak dat de machine als een omhulsel omsluit. De methode met het omhullende oppervlak volgens ISO 3744 is een van de meest gebruikte methoden hiervoor. Dit is ook de reden waarom geluidsvermogen en geluidsdrukniveau onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn, want zonder geluidsdrukmetingen kan het geluidsvermogen helemaal niet worden bepaald.

Referentiewaarde één picowatt

Voor het geluidsvermogen P geldt een specifieke referentiewaarde P₀ van één picowatt, oftewel 10⁻¹² watt. De formule luidt LW = 10 · log(P / P₀). Zelfs kleine vermogensniveaus resulteren dus in hoge geluidsdrukniveaus.

• 1 milliwatt akoestisch vermogen komt overeen met 90 dB.
• 0,1 Watt Dit komt overeen met 110 dB.
• 1 Watt Dit komt overeen met 120 dB.

Slechts een klein deel van het aandrijfvermogen van een machine wordt daadwerkelijk omgezet in geluid. Bij het werken met geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau is het belangrijk om te weten dat, hoewel beide schalen op elkaar lijken, ze gebaseerd zijn op verschillende referentiewaarden en daarom niet rechtstreeks van elkaar kunnen worden afgetrokken.

Wat de LWA-aanduiding betekent

In datasheets wordt het geluidsvermogen meestal met een dubbele index vermeld. Het geluidsvermogensniveau LWA combineert de W voor vermogen met de A voor frequentieweging. Omdat het onafhankelijk is van de installatielocatie, is het geschikt als neutrale vergelijkingswaarde tussen twee systemen waarvan de toekomstige locatie nog niet vaststaat.

Directe vergelijking van geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau

Wanneer deze twee waarden naast elkaar worden geplaatst, wordt al snel duidelijk waarom ze nooit rechtstreeks met elkaar vergeleken mogen worden. Hoewel geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau dezelfde eenheid delen, verwijzen ze naar verschillende fysische grootheden met verschillende referentiewaarden.

Overzicht van het verschil tussen geluidsdrukniveau en geluidsvermogensniveau:

Een vuistregel die in onze projecten nuttig is gebleken, is: vermogen hoort bij de machine, druk hoort bij de locatie. Als een document geen index en afstandsspecificatie bevat, blijft het onduidelijk welke van de twee waarden bedoeld wordt. Een snelle navraag bij de fabrikant is dan goedkoper dan een oplossing met verkeerde afmetingen.

Het omrekenen van geluidsvermogensniveau naar geluidsdrukniveau

Om een ​​geluidsvermogensniveau om te zetten in een geluidsdrukniveau, heb je drie gegevens nodig: het niveau van de bron, de afstand tot het betreffende punt en de manier waarop geluid zich kan voortplanten.

De formule voor een puntbron in een vrij veld

Als een kleine geluidsbron vrij in alle richtingen straalt, wordt het vermogen verdeeld over een bolvormig oppervlak. In dit geval is Lp = LW − 20 · log(r) − 11 dB, waarbij r de afstand in meters is. Voor een machine op een geluidsreflecterende, harde vloer is alleen de halve bol relevant; in plaats van 11 dB wordt er 8 dB afgetrokken.

Dit leidt tot een bekende vuistregel: elke verdubbeling van de afstand verlaagt het geluidsniveau in een vrije ruimte met 6 dB. Het direct tegen een muur of in een hoek van een kamer plaatsen van de luidspreker heeft het tegenovergestelde effect; voor elke halvering van het stralingsoppervlak wordt er ongeveer 3 dB bijgeteld. De formule beschrijft dus precies hoe geluidsvermogen wordt omgezet in geluidsdruk.

Praktisch voorbeeld van een berekening

Een voorbeeld uit het dagelijks leven in de hal maakt de formule tastbaar:

• Initiële waarde: een machine op de vloer van de hal met een geluidsvermogensniveau LWA van 100 dB(A)
• Afstand: Op de werkplek, op een afstand van 4 meter, resulteert 20 · log(4) in ongeveer 12 dB.
• bill: 100 dB(A) − 12 dB − 8 dB = ongeveer 80 dB(A)
• Vergelijking: Op 8 meter afstand ongeveer 74 dB(A), op 2 meter afstand ongeveer 86 dB(A)

In dit voorbeeld bepaalt de afstand van twee of vier meter tot het bedieningsstation of de bovengrens van de drempelwaarde wordt overschreden.

Waarom geeft de berekening in de hal alleen een ondergrens?

In een echte zaal wordt het directe geluid aangevuld door het geluid dat weerkaatst wordt door het plafond, de muren en de aangrenzende apparatuur. Terwijl het directe geluid dicht bij de bron overheerst, wordt het weerkaatste geluid steeds belangrijker naarmate de afstand groter wordt. Daarom is de gemeten waarde op grotere afstanden vaak merkbaar hoger dan het resultaat dat in een open veld wordt verkregen.

Dit vertegenwoordigt geen onderbreking in het geluidsvermogen en de geluidsdruk, maar eerder een extra ruimtecomponent waar de eenvoudige formule geen rekening mee houdt. Ons artikel over ruimteakoestiek in industriële hallen legt uit hoe deze component specifiek kan worden verminderd.

Veelgestelde vragen over geluidsdrukniveau en geluidsvermogensniveau

Drie vragen komen bijzonder vaak aan bod in discussies over geluidsdrukniveau en geluidsvermogensniveau.

Kan het geluidsdrukniveau hoger zijn dan het geluidsvermogensniveau?

Ja, theoretisch is dit mogelijk zeer dicht bij de bron. Bij een machine in een fabriekshal is het geluidsdrukniveau hoger dan het geluidsvermogensniveau op een afstand van ongeveer 0,4 meter. Dit illustreert waarom geluidsvermogensniveau en geluidsdrukniveau nooit als twee metingen van hetzelfde moeten worden beschouwd.

Zijn dB en dB(A) hetzelfde?

Nee. Een waarde in dB(A) is frequentiegewogen en kent minder gewicht toe aan lage frequenties, terwijl de ongewogen waarde alle frequenties gelijk behandelt. Bij laagfrequent geluid, zoals van grote ventilatoren of persen, kan het verschil aanzienlijk zijn. A-weging kan worden toegepast op zowel geluidsvermogensniveaus als geluidsdrukniveaus, vandaar de aanduidingen LWA en LpA.

Welke waarde moet worden opgenomen in een offerte voor een nieuwe machine?

Idealiter beide. Het geluidsvermogensniveau stelt u in staat om aanbiedingen van verschillende fabrikanten te vergelijken, terwijl het geluidsdrukniveau bij de bedieningspost bepaalt wat uw personeel zal horen. Door in de eisen aparte bovengrenzen voor het geluidsvermogensniveau en het geluidsdrukniveau vast te leggen, voorkomt u geschillen na de acceptatietest.

Welke waarde in het machinegegevensblad is relevant voor uw planning?

De specificaties van fabrikanten voor geluidsemissies volgen een vast formaat. Voor geluidsniveaus hoger dan 80 dB(A) op de werkplek van de machinist, moet het gegevensblad zowel het geluidsdrukniveau als het geluidsvermogensniveau van de machine vermelden. Ons artikel over de EU-machinerichtlijn legt de wettelijke verplichtingen achter deze eis uit . Voor uw planning is het met name belangrijk om zorgvuldig te bekijken hoe het geluidsvermogensniveau en het geluidsdrukniveau in het gegevensblad zijn gespecificeerd.

De tweecijferige specificatie volgens DIN EN ISO 4871

Gegevensbladen volgens deze norm vermelden elke waarde in twee delen. De gemeten waarde L wordt vermeld samen met de onzekerheid K, die meetafwijkingen en de variatie binnen een productserie omvat.

Voor uw planning is de som van beide waarden doorslaggevend , omdat alleen deze som beschrijft wat u van een bepaalde machine in de serie kunt verwachten. Dit tweecijferige getal geldt zowel voor het geluidsvermogensniveau als voor het geluidsdrukniveau.

Het emissieniveau bij het bedieningsstation is niet hetzelfde als het niveau in uw hal.

Het emissiegeluidsdrukniveau wordt bepaald volgens de DIN EN ISO 11201 tot en met 11205 normenreeks onder gespecificeerde omstandigheden. Dit betreft altijd een A-gewogen geluidsdrukniveau op een gedefinieerde positie bij de bedieningspost. Andere geluidsniveaus in uw hal en de akoestiek van de hal zelf worden niet in aanmerking genomen.

Gebruik daarom bij het vergelijken van twee systemen het geluidsvermogensniveau. De emissiewaarde is geschikt als streefwaarde voor de bedieningspost, maar voor een beoordeling van de werkomgeving tijdens gebruik zijn metingen ter plaatse uiteindelijk doorslaggevend.

Het geluidsvermogensniveau en het geluidsdrukniveau gebruiken om de juiste geluidsisolatiemaatregelen te bepalen.

In de praktijk vullen het geluidsvermogensniveau en het geluidsdrukniveau elkaar aan en vormen ze samen een duidelijke aanpak. We plannen geluidsisolatie in drie stappen:

• Stel een streefwaarde in. Het uitgangspunt is het niveau dat de werkplek in de toekomst niet mag overschrijden, met een veilige afstand tot de onderste grenswaarde.
• Bronnen ordenen. Het geluidsvermogensniveau van elke machine in het gebied laat zien welke bron het niveau bepaalt en waar een maatregel het grootste effect zal hebben.
• De maat bepalen. Het verschil tussen het verwachte en het gewenste geluidsniveau op de werkplek bepaalt de geluidsisolatie die een behuizing, wand of cabine moet bieden.

Deze berekening is cruciaal, vooral voor machinebehuizingen , omdat de wandconstructie, voegen en luchttoevoer hiermee bepaald moeten worden. Daarom nemen we, voordat we met het ontwerp beginnen, ter plaatse metingen en scannen we de omgeving met een 3D-scanner. Een gegevensblad alleen kan deze beoordeling ter plaatse niet vervangen, omdat het geen rekening houdt met de specifieke kenmerken van het gebouw.

Voor uw bedrijf betekent dit concreet: vergelijk machines op basis van hun geluidsvermogen, beoordeel werkplekken op basis van hun geluidsdrukniveau en houd bij de berekening tussen beide alleen rekening met afstand en opstelling. Geluidsvermogen en geluidsdrukniveau zijn geen tegenstrijdigheden, maar twee kanten van dezelfde medaille. Ons team van ingenieurs, ontwerpers en installateurs verzorgt elke stap, van het meetrapport tot de volledig geïnstalleerde behuizing. Als uw gegevensblad en metingen niet overeenkomen, helpen we u graag bij de interpretatie van de cijfers. Neem contact met ons op voor een adviesgesprek en begin met metingen op uw werkplek.