Welke eenheden worden gebruikt om geluid te meten?

In de natuurwetenschappen worden eigenschappen van de natuurlijke wereld kwantitatief gemeten. Wanneer een wetenschapper metingen verricht, moet hij eerst vaststellen welke specifieke eigenschappen hij gaat meten, hoe die metingen worden verricht en welke eenheden hij gaat gebruiken. Als een wetenschapper bijvoorbeeld de diepte van het water meet, is het niet voldoende te zeggen dat het water 250 diep is. Dat kan 250 voet, 250 meter, of 250 vademen betekenen. De wetenschapper moet de eenheden voor die waarde opgeven.

Het is ook belangrijk te begrijpen hoe eenheden van de ene eenheid naar de andere moeten worden omgerekend. De meeste Amerikanen weten dat 12 inch gelijk is aan 1 voet, maar het is misschien niet bekend dat 1 zeemijl gelijk is aan 1,85 kilometer. Het is bekend dat 1 kilometer gelijk is aan 1.000 meter, maar niet zo bekend dat 1 micrometer gelijk is aan 10-6 meter.

Er zijn vaste eenheden zoals meters en relatieve eenheden zoals decibels (dB). Relatieve eenheden zijn gerelateerd aan specifieke omstandigheden. Zo hebben decibels in water een andere relatieve waarde dan decibels in lucht. Wetenschappers zijn overeengekomen om 1 microPascal (μPa) te gebruiken als referentiedruk voor onderwatergeluid. In de lucht is men het echter eens geworden over een hogere referentiedruk van 20 microPascal.

De geluidsintensiteit in dB in water is dus niet hetzelfde als de geluidsintensiteit in dB in de lucht.

Hieronder staan enkele veelgebruikte eenheden die bij onderwatergeluid worden gebruikt, waarmee ze worden gemeten, en hoe ze onderling kunnen worden omgerekend.

Gemeenschappelijke eenheden

afstand
1 meter (m) – een eenheid van afstand; gelijk aan 3.28 voet
1 kilometer (km) = 1.000 meter
1 centimeter (cm) = 0,01 meter (100 cm = 1 m)
1 millimeter (mm) = 0.001 meter (1000 mm = 1 m)
1 micrometer (μm ook 1 micron) = 10-6 meter

1 foot (ft) – een eenheid van afstand; gelijk aan 12 inches

Weight/Mass
1 gram (g) – een eenheid van massa
1 kilogram (kg) = 1.000 gram = 2.2 lbs
1 metrische ton = 1.000 kilogram

1 ton – een eenheid van gewicht; gelijk aan 2.000 pounds (lbs)

Tijd
1 seconde (sec) – een eenheid van tijd
1 milliseconde (msec) = 0,001 seconden (10-3 sec) (1000 msec = 1 sec)
1 microseconde (μsec) = 0.000001 seconden (10-6 sec) (1.000.000 μsec = 1 sec)

Temperatuur
graden Celsius (°C) en Fahrenheit (°F) – eenheden van temperatuur

Om te rekenen van Celsius (°C) naar Fahrenheit (°F):
(°F) = (°C x 1.8) + 32

Om te rekenen van Fahrenheit (°F) naar Celsius (°C):
(°C) = (°F – 32) ÷ 1.8

Zoutgehalte
1 deel per duizend (ppt) = 1 gram zout per liter oplossing; een eenheid van verhouding gelijk aan 0.001

Praktische eenheden van zoutgehalte (PSU of psu) = de geleidbaarheidsverhouding van een zeewatermonster tot een standaardoplossing van kaliumchloride. Aangezien verhoudingen geen eenheden hebben, is het niet waar dat 35 PSU precies gelijk is aan 35 ppt.

Frequentie
1 Hertz (Hz) = 1 cyclus per seconde – een eenheid van frequentie
1 kilohertz (kHz) = 1.000 Hertz

Druk
1 pascal (Pa) – een eenheid van druk
1 micropascal (μPa) = 10-6 Pa – veel gebruikt bij het meten van geluidsdrukken.
1 atmosfeer (atm) = 14,7 lbs/in2 = 101,325 Pa

Intensiteit
decibel (dB) – een maat voor de intensiteit van een geluid; 1/10 van een Bel.
Decibels zijn een relatieve eenheid die twee drukken met elkaar vergelijkt; daarom moet ook een referentiedruk worden aangegeven. In de onderwaterakoestiek is de referentiedruk 1 microPascal, zodat de werkelijke eenheid van intensiteit voor onderwatergeluid dB is, gerelateerd aan 1 microPascal. Voor lucht zijn wetenschappers overeengekomen een hogere referentiedruk van 20 microPascal te gebruiken. Daarom is de werkelijke eenheid van intensiteit voor geluiden in lucht dB ten opzichte van 20 microPascal. Omdat ze verschillende referentiedrukken gebruiken, is de geluidsintensiteit in dB in water niet dezelfde als de geluidsintensiteit in dB in lucht.

Aanvullende links over DOSITS

• Inleiding tot Decibels
• Inleiding tot Signaalniveaus