Akoestische buiging

Natuurkundige achtergrondinformatie over akoestische buiging

Akoestische buiging. Men spreekt van een akoestische buiging, een geluidsafbuiging om een hindernis, als de golflengte van een geluid groter (of bij benadering in het groottebereik) is dan de hindernis waar het geluid tegenaan botst. De desbetreffende golflengte van het geluid wordt steeds kleiner zodar de frequentie hoger is en tot het geluid ten slotte door de hindernis gereflecteerd wordt. Het bekende effect dat achter de eigenlijke hindernis de klank van een geluidsbron doffer is, ontstaat omdat de hoge frequenties van de hindernis gereflecteerd worden en zo een geluidsschaduw ontstaat.

Een toenemend aantal geluidsgolven wordt tegen de rand van een willekeurige hindernis met een afnemende frequentie in de geluidsschaduw “afgebogen”.  Geluid met een extreem lage frequentie kan een ruimte met weinig massieve wanden gewoon verlaten, als de golflengtes groter zijn dan afmetingen van de ruimte.

Bij het veranderen van een draagmedium, bijv. wanneer het geluid door een hindernis heengaat (of ook golft zoals bij een wand) kan de akoestische buiging vastgesteld worden.  Hierbij wijzigt de richting van de geluidsuitbreiding afhankelijk van de uitbreidingssnelheid van de desbetreffende materialen of media, zoals bijv. lucht of geperst hout.

De grote tegenpool van akoestische buiging is geluidsabsorptie. Want hier wordt bij geluidsuitbreiding in de lucht energie ontnomen aan het geluid. Dit effect is echter pas merkbaar bij een frequentie vanaf ca. 5 kHz. Bij stijgende frequentie neemt dit fenomeen ook toe. Zoals hierboven beschreven, wordt eveneens bij elke reflectie door een hindernis energie ontnomen aan het geluid. Door de combinatie van beide natuurkundige effecten ontstaat bij verschillende materialen een eigen absorptiegraad. Dit geldt bijvoorbeeld voor materialen als behang, hout, gips of schuimstof.

Een absorptiegraad van a=1 betekent volledige absorptie van het aanwezige geluid, terwijl a=0 volledige reflectie betekent.

Voor alle stoffen kan een absorptiegraad be paald worden.  Binnen schuimstof kan zo door de voorkomende wrijving, energie onttrokken worden aan het geluid. Dit kan empirisch aangetoond worden. De absorptiegraden worden in verhouding tot de frequentie weergegeven, waarbij het absorptiegedrag wijzigt afhankelijk van de golflengte van het voorkomende geluid. De 6 octaven (van 125 Hz tot 4 Hz) worden hier als referentiefrequentie gebruikt.