De effectieve geluidsdruk kan je bepalen als je het geluidsniveau weet:
Als je de effectieve druk weet, kan je de amplitude van de geluidstrillingen berekenen uit:
In deze formule is A de amplitude van de trillende luchtdeeltjes, f de frequentie van het geluid, v de geluidssnelheid en ρ0 de dichtheid van de lucht.
Voor lucht bij kamertemperatuur is de dichtheid ongeveer 1,2 kg/m3 en de geluidssnelheid 343 m/s, zodat
peff = √2 . π . 1,2 . 343 . f . A = 1,83.103 . f . A
Voorbeeld:
Het geluidsniveau is 65 dB, de frequentie = 1000 Hz. Hoe groot is de amplitude van de luchtdeeltjes?
Oplossing: L = 20.log(peff / pref)
...dus 65 = 20 log (peff / 2.10-5) → peff / 2.10-5 = 103,25 = 1,78.103
Dus peff = 1,78.103 . 2.10-5 = 0,0356 Pa.
En peff = 1,83.103 . 1000 . A, dus A = 0,0356 / (1,83.103 . 1000) = 1,9.10-8 m dus ca 20 nanometer.
Je ziet aan dit voorbeeld dat de amplitude van de trillende luchtdeeltjes uiterst klein is. Als het geluidsniveau 20 dB is, is die amplitude slechts 10-10 meter, dus kleiner dan de diameter van een waterstofatoom. Toch kan je oor dat geluid nog horen!
