Categorie: Geluid

Geluidsoverlast van vliegtuigen wordt voornamelijk veroorzaakt door de lagere frequenties. Maar die worden met huidige meetmethodes met de gebruikte A-correctie (dB(A)) zwaar onderschat. Hierdoor vallen klachten over geluidsoverlast niet samen met het gemeten geluid.
Onderzoek wijst uit dat er pas een samenhang is tussen de geluidsmeting en de overlast, als bij de geluidsmeting de zgn C-correctie (dB(C)) wordt toegepast.

LAAG FREQUENT GELUID
De sterkte van geluid drukken we vaak uit in éen getal (dB; decibel), maar net als licht is geluid samengesteld uit verschillende ‘kleuren’.
Het menselijk oog ziet maar een deel van het licht, zoals vaak duidelijk zichtbaar is als er een regenboog ontstaat. Wat we niet zien van het licht bestaat natuurlijk ook. Denk hierbij maar aan zowel infrarood als ultraviolet licht.
Ook geluidstrillingen kunnen we maar voor een deel waarnemen van zeer lage tonen met een frequentie van ongeveer 20 trillingen per seconde (20 Hz; Hertz) tot zeer hoge tonen met ongeveer 20.000 Hz. Naarmate we ouder worden kan onze gevoeligheid voor het horen van hoge en lage tonen afnemen. Met iedere verdubbeling van de geluidsfrequentie klinkt het geluid een octaaf hoger. Denk hierbij aan de A waarmee muziekinstrumenten worden gestemd bij 440 Hz. Geluid van de hieronder genoemde frequentie van 1000 Hz klinkt dus ruim een octaaf hoger.
In het oor zitten duizenden trilharen, die elk bij een specifieke geluidsfrequentie gaan meetrillen en zo een signaal doorgeven aan de hersenen. Het aantal trilharen in het oor dat gevoelig is voor de lagere frequenties is veel kleiner dan die voor de hogere tonen. Dat betekent dat we doorgaans ongevoeliger zijn voor het horen van laagfrequent geluid.
De maat waarin we de geluidssterkte uitdrukken in dB (decibel) geeft aan hoeveel malen sterker het geluid is in vergelijking met de laagste gehoordrempel. De dB-schaal is een logaritmische schaal.
Er is een methodiek ontwikkeld om de geluidssterkte van verschillende frequenties om te rekenen naar de beleving van geluid bij 1000 Hz, welke frequentie als standaard genomen wordt. In de tweede helft van de twintigste eeuw is in Japan veel laboratoriumonderzoek verricht naar de beleving van geluid. Proefpersonen werd gevraagd om de sterkte van geluid van verschillende frequenties naar hun beleving in overeenstemming te brengen met de als standaard gekozen geluidssterkte bij 1000 Hz. Op deze wijze werd de gevoeligheid van het menselijk oor voor verschillende delen van het geluidsspectrum in kaart gebracht.
Dit onderzoek werd achtereenvolgens uitgevoerd bij verschillende geluidssterktes, vanaf omgevingsgeluid bij omstreeks 40 dB tot hard geluid (tot ver boven 80 dB).
De resultaten van dit uitvoerige onderzoek hebben geleid tot het opstellen van de isonorm
ISO226; rev. 2003.

Op basis hiervan is een lijst opgesteld met correctiefactoren om de gemeten geluidssterkten van verschillende delen van het spectrum in overeenstemming te brengen met de gevoeligheid van het menselijk oor. Voor normaal omgevingsgeluid zijn getalswaarden gerapporteerd waarmee de gemeten geluidssterkte in dB per octaafband moet worden verminderd dan wel vermeerderd. Deze correctie van de gemeten waarden noemen we de A-correctie en de aldus berekende geluidssterkte wordt weergegeven als dB(A). Als voorbeeld geef ik hieronder een beperkt aantal A-correctiewaarden:

Wat hierbij opvalt dat voor omgevingsgeluid het gemeten laagfrequente geluid extreem naar beneden wordt gecorrigeerd.
Bij 16 Hz wordt er maar liefst 57 decibel naar beneden gecorrigeerd!

In de onderzoekingen in Japan is ook gebleken dat de gevoeligheid van de proefpersonen voor laagfrequent geluid sterk toeneemt als het geluid harder wordt. Een verklaring hiervoor is dat niet alleen het aantal voor laagfrequent geluid gevoelige trilhaartjes in het oor van belang is, maar ook het feit dat delen van het lichaam gaan meevibreren. Zo kan het hart bijvoorbeeld in harmonische trilling komen bij ongeveer 80 Hz, terwijl andere organen dit weer bij andere specifieke frequenties doen met alle gezondheidsrisico’s van dien.

Dit is de reden dat er een tweede correctietabel is opgesteld voor hard geluid, met name in verband met deze sterk toenemende gevoeligheid voor laag frequent geluid. Dit wordt de C-correctie genoemd en de hiermee berekende geluidswaarden worden uitgedrukt in dB(C).
Onderstaande tabel geeft een indruk van de onderlinge verschillen tussen de A- en C-correctie voor enkele frequentiegebieden:

Wanneer hard geluid niet volgens de C- correctie, maar volgens de A-correctie wordt omgerekend, dan betekent dit dat de bijdrage van het laagfrequent geluid vrijwel geheel wordt weggerekend, alsof het niet zou bestaan. Met gebruik making van de C-correctie, zoals voorgeschreven, wordt in het lage gebied ongeveer 50 dB minder afgetrokken van de gemeten geluidsdrukken dan volgens dB(A).

Echter, in de dagelijkse praktijk wordt nog steeds uitsluitend gerekend met dB(A)-waarden. De in gebruik zijnde geluidsmeters zijn vrijwel alle alleen maar voorzien van een A-filter. Volgens deze methode wordt er dan geen of vrijwel geen storende aanwezigheid van laagfrequent geluid aangetoond ondanks de vele bestaande klachten, en dat terwijl een en ander al geruime tijd bekend is, zoals blijkt uit publicaties in het eerste decennium van deze eeuw.

In 2007 werd in opdracht van de FAA, de NASA en Canadian Transport gezamenlijk uitgebreid onderzoek verricht met als belangrijke conclusie dat in het geval van de aanwezigheid van laagfrequent geluid alleen de C-correctie moet worden toegepast omdat met de A-correctie geen correlatie wordt gevonden met aanwezige klachten. Een min of meer gelijkluidende conclusie is ook te vinden in een rapport van de NLR uit 2009 naar aanleiding van bij de Polderbaan van Schiphol verrichte onderzoekingen.

Het Amerikaanse onderzoek uit 2007 werd uitgevoerd bij Dulles-Washington International Airport tijdens het optrekken bij de start en het afremmen tijdens de landing. Hoe meer motorvermogen, des te meer laagfrequent geluid.

De effecten en de hinder van het laagfrequent geluid konden, berekend als dB(C)-waarden, voor 90% gelinkt worden aan klachten van omwonenden.
In dit onderzoek is daarnaast ook uitgebreid aandacht besteed aan de invloed op omliggende gebouwen, en de mogelijkheden van geluidsisolatie.
Zie pag. 98 – 101 van dit onderzoeksrapport:
https://web.mit.edu/aeroastro/partner/reports/proj1/lfnreport-2007-001.pdf

Het onderzoek van de NLR werd uitgevoerd naar aanleiding van destijds al snel optredende klachten van omwonenden van de Polderbaan van Schiphol, die in 2003 in gebruik werd genomen. Dit zogenoemde ‘grondgeluid’ vertoonde pieken rond 32 Hz in het laagfrequente gebied.

De klachten konden niet verklaard worden aan de hand van de dB(A)-waarden, maar wel heel goed aan de hand van de dB(C)-gecorrigeerde waarden, wat dus duidt op een directe relatie met laagfrequent geluid.
In het gevoeligste frequentiegebied tussen ca. 32 en 40 Hz worden geluidssterktes tussen 80 en 85 dB als hinderlijk gerapporteerd, terwijl bij waarden hoger dan 85 dB sprake kan zijn van een beklemmend gevoel van trillingen op de borst.

Zie pag. 7 van dit onderzoeksrapport en het diagram op pag 9 :
https://reports.nlr.nl/server/api/core/bitstreams/37a3ffa1-0e2c-4d63-a9d1-3d6a49af4436/content

Bekend is dat geluidsspectra doorgaans opgenomen worden met een ondergrens van 125 dB, terwijl de nadelige effecten van geluid met veel lagere frequenties al uitgebreid onderzocht en gerapporteerd zijn.

Mijn conclusies zijn dan ook:

1. Geluidsspectra dienen te worden opgenomen in het frequentiegebied van 16 Hz en hoger, en niet – zoals nu vaak het geval – vanaf 125 Hz.
2. In het geval van geluidsdrukken van 80 dB en hoger moet gecorrigeerd worden met de C-correctie tot dB(C) waarden. Gebruik making van de A-correctie leidt tot een wegberekenen c.q. ontkennen van laagfrequent geluid.

Ton Tukkers
21-1-2024