Hoe hard is te hard? Geluidsniveau meten en gehoor beschermen

Niveauaanduiding: VMBO-T, leerjaar 4 — passend bij het onderdeel Geluid (toonhoogte, geluidssterkte, decibel, gehoor en gehoorbescherming).

Inleiding

Geluid kan schadelijk zijn. Bij langdurige blootstelling aan geluid boven 80 decibel raken de haarcellen in het binnenoor beschadigd. Die beschadiging is onomkeerbaar: eenmaal verloren gehoor komt niet terug. Toch zijn veel jongeren regelmatig blootgesteld aan geluiden boven de veilige grens — bij muziekoptredens, met oordoppen of in drukke omgevingen.

In dit practicum meet u het geluidsniveau op verschillende plaatsen en bij verschillende activiteiten, vergelijkt u de waarden met de veilige grenzen en onderzoekt u de effectiviteit van eenvoudige gehoorbescherming.

Leerdoelen

Na afloop van dit practicum kunt u:

• uitleggen wat decibel betekent en welke grenswaarden gelden voor veilig geluid;
• het geluidsniveau meten met de Phyphox-app;
• de gemeten waarden vergelijken met richtlijnen voor gehoorbescherming;
• beschrijven hoe gehoorverlies ontstaat en hoe dit te voorkomen is.

Achtergrondinformatie

Het geluidsniveau wordt gemeten in decibel (dB). De decibel is een logaritmische schaal: 10 dB meer betekent dat het geluid 10 keer zo intens is, 20 dB meer betekent 100 keer zo intens. Fluisterend praten is circa 30 dB; normaal gesprek 60 dB; een concert kan 110 dB of meer bereiken.

De veilige blootstellingsgrens voor het gehoor is 80 dB over een werkdag van 8 uur (Nederlandse Arbowetgeving). Voor elke extra 3 dB halveert de veilige blootstellingstijd: bij 83 dB is de grens 4 uur, bij 86 dB 2 uur, bij 92 dB 30 minuten.

De Phyphox-app heeft een experiment Decibel Meter of Sound Level Meter dat het geluidsniveau in real-time weergeeft. Het microfoonsignaal wordt omgezet in een dB-waarde. De absolute nauwkeurigheid hangt af van het microfoontje van uw specifieke telefoon, maar is voldoende voor vergelijkende metingen.

Benodigde laboratoriumapparatuur

• smartphone met Phyphox-app;
• eenvoudige gehoorbescherming (oordopjes of beschermende oorkappen van school), voor de test in Deel 2;
• meetlocaties: klas, gang, sporthal, schoolplein.

Veiligheid

Stel de telefoon niet bloot aan extreem harde geluiden (boven 120 dB) van dichtbij — dit kan de microfoon beschadigen. Meet op veilige afstand van harde geluidsbronnen.

Werkwijze

Deel 1 — Geluidsniveaus in de omgeving meten

1. Open Phyphox → Sound Level Meter (of Decibel Meter).
2. Meet het geluidsniveau op elk van de volgende locaties gedurende 30 seconden. Noteer de gemiddelde waarde:
   • Stille klas (iedereen zit stil)
   • Gewone les (docent spreekt)
   • Drukke gang tijdens pauze
   • Sporthal tijdens gymles
   • Buiten op het schoolplein

Deel 2 — Effect van gehoorbescherming

1. Zoek een locatie met een geluidsniveau van circa 70–80 dB (drukke gang of muziek).
2. Meet het geluidsniveau zonder bescherming gedurende 15 seconden. Noteer.
3. Houd de oordopjes in of doe de gehoorkap op. Houd de telefoon op dezelfde positie.
4. Meet opnieuw. Vergelijk de twee waarden: hoeveel dB demping geeft de bescherming?

Verwerkingsvragen

1. Welke van de gemeten locaties valt boven de veilige grens van 80 dB? Welke is het stilste?
2. Hoeveel dB demping boden de gehoordopjes? Is dat voldoende bij een concert van 105 dB?
3. Waarom is de decibel een logaritmische schaal en geen gewone schaal?
4. Beschrijf wat er in het binnenoor beschadigt bij langdurig hard geluid.
5. Noem twee situaties in het dagelijks leven van jongeren waarbij gehoorbescherming aan te raden is.

Uitwerkingen

1. Locaties boven 80 dB:
   Een drukke sporthal of gang kan 80–90 dB bereiken. Een stille klas ligt doorgaans rond 35–45 dB. De sporthal en drukke gang zijn de meest risicovolle locaties bij langdurig verblijf.
2. Demping oordopjes:
   Standaard schuimoordopjes dempen 20–35 dB. Bij een concert van 105 dB resteert na 30 dB demping nog 75 dB — net onder de veilige grens. Goedkope oordopjes dempen echter minder; muzikale oordopjes bieden een gelijkmatiger demping over alle frequenties.
3. Logaritmische schaal:
   Het menselijk gehoor reageert logaritmisch op geluidsterkte: een verdubbeling van de geluidsintensiteit klinkt als een klein verschil in luidheid. De logaritmische schaal sluit aan bij de manier waarop ons oor werkt. Bovendien bestrijkt het gehoor een enorm bereik (van 0 tot 130 dB = factor 10 miljard in intensiteit); op een lineaire schaal zouden normale geluiden nauwelijks zichtbaar zijn.
4. Schade in het binnenoor:
   Het binnenoor bevat haarcellen die geluidstrillingen omzetten in elektrische signalen. Bij te harde geluiden worden deze haarcellen mechanisch overbelast en gaan ze kapot. Haarcellen in het binnenoor kunnen zich bij mensen niet herstellen — het gehoorverlies is permanent. Hoge frequenties (4–6 kHz) worden het eerst aangetast.
5. Risicovolle situaties voor jongeren:
   Muziekconcerten of festivals (100–110 dB), gebruik van oordopjes met hoog volume (95–105 dB direct bij het trommelvlies), drukke sportkantines of evenementenhal, karten of motorsport, en werken met luidruchtige machines of gereedschap.

Achtergrond

Volgens het RIVM kampt circa 1 op de 7 Nederlanders met gehoorverlies. Een aanzienlijk deel daarvan is te voorkomen. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat wereldwijd meer dan een miljard jongeren risico lopen op gehoorverlies door onveilig gebruik van hoofdtelefoons en blootstelling aan luid geluid bij evenementen. Preventie — gehoorbescherming, volumebeheersing — is de enige effectieve maatregel, want eenmaal verloren gehoor herstelt niet.

De Phyphox-app gebruikt de ingebouwde MEMS-microfoon van de smartphone. De absolute dB-waarden zijn niet gekalibreerd en kunnen per toestel 5–10 dB afwijken van een gecalibreerde geluidsmeter. Voor vergelijkende metingen op dezelfde telefoon is de app echter uitstekend bruikbaar.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert materialen voor in het laboratorium en practicum.

Bekijk het assortiment practicum artikelen of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.