Prof.dr.Godfried-Willem RAES

Kursus Akoestiek

Hogeschool Gent : School of Arts

4405

Lineaire geluidsbronnen

In 4400 behandelden we bij de akoestiek van open ruimtes in eerste plaats stralers die als puntvormig kunnen worden beschouwd. Niet alle akoestische trillingsbronnen kunnen echter tot de trilling vanuit een punt worden herleid.

Beschouwen we bijvoorbeeld een trein of een autosnelweg als geluidsbron, dan hebben we te maken met een lineaire bron. We gaan er hier van uit dat de lengte van de geluidsbron in elk geval groter is dan de golflengte van de laagste frekwentiekomponenten die we willen beschouwen. Voor treinen en autosnelwegen is aan die voorwaarde makkelijk voldaan, immers de golflengte van een trilling van 20Hz in lucht is ongeveer 17 meter.

De beschouwing voor sferische stralers in de vrije ruimte waarbij we stelden dat de geluidsdruk afnam met het kwadraat van de afstand tot de bron kan bij lineaire geluidsbronnen beslist niet aangehouden worden. Immers, de geluidsgolven vormen nu geen bol maar een cylinder. Hiervan neemt de oppervlakte toe recht evenredig met de diameter. Het geluid veroorzaakt door een lineaire bron en gemeten op een punt op een zekere afstand zal dan ook slechts afnemen evenredig met die loodrechte afstand tot die bron.

Immers: manteloppervlak van een cylinder = 2 ¶ r L

Voor autosnelwegen en treinen geldt een Q faktor van 2, aangezien de lineaire bron zich op een vlak (de grond) bevindt. Daarom werd in de tekening de onderste propagatie cirkels gearceerd aangegeven. Dit gedeelte van de straling wordt immers door de bodem weerkaatst. Wanneer er bermen zijn, dan wordt die Q faktor weliswaar hoger, maar wordt het geluid meer naar de hemel toe afgestraald. Om die reden kunnen bermen en schuttingen wel degelijk substantieel bijdragen tot een beperking van de geluidsoverlast. Vliegtuigen kunnen ook als lineaire straler worden beschouwd, maar dan in het vrije veld. De Q faktor mag bij vliegtuigen (mits hoog in de lucht...) als 1 worden genomen.

Voor de muziek heeft deze beschouwing weinig rechtstreekse toepassingen of gevolgen, hoewel men een door de straten trekkende fanfare of marching band, of -de love parade-, wel degelijk op deze wijze kan beschouwen.

Het gebruik om bij versterkte muziek op grote podia luidspreker kolommen toe te passen heeft ook wel enige relatie met de beschouwing van lineaire stralers. De geringere snelheid van de afname van de geluidsdruk in funktie van de afstand, levert hier een voordeel op. Op grond hiervan zou er ook sterk voor te pleiten zijn om in diskozalen maar ook bij popfestivals in open lucht, eerder heel veel kleine luidsprekers in gesloten rijen rondom de ruimte toe te passen dan de gigantische en gevaarlijke diskoboxen die vandaag schering en inslag zijn...

Kolom-luidsprekers kennen we niet alleen van pop-festivals (waar de torens lengtes bereiken van 10 tot 20 meter), maar werden vroeger ook heel vaak toegepast bij versterking van spraak in grote ruimtes zoals kerken en auditoria.