Streven. Jaargang 12

[p. 142]

Wetenschappelijke kroniek
H. Myncke
Het lawaaiprobleem

ENKELE maanden geleden kon men in de krant lezen dat een woedend geworden Romein midden op de dag twee zijner stadgenoten neergeschoten had. Aan de politie verklaarde hij dat zijn zenuwen overprikkeld werden door het straatlawaai. Dit kort krantenbericht vestigt de aandacht op één der problemen van de moderne samenleving, namelijk dat van het lawaai of, om het anders uit te drukken, dat der stilte waaraan elk menselijk wezen in min of meerdere mate behoefte heeft. Reeds in de oudheid en in de middeleeuwen werden er voorschriften uitgevaardigd ter beperking van de ambachten die de rust konden verstoren. In 1907 werd er te New-York een vereniging opgericht, Society for Suppression of Unnecessary Noise, die vooral het geraas en gegil der stoomfluiten bestreed.

Dat de laatste jaren het lawaaiprobleem meer acute vormen aangenomen heeft, volgt uit de snelle toename der mechanisatie in ons dagelijks leven. Zelfs in de huiselijke kring kunnen wij, naast de radio, een lange lijst van lawaaiverwekkende toestellen aanleggen. Ook de snelheidsverhoging der vervoermiddelen heeft een vermeerdering medegebracht van het lawaainiveau. In het kantoor en meer nog op de werkplaats, waar velen het grootste gedeelte van de dag moeten vertoeven, is de toestand verslechterd. Denken wij slechts aan de scheepsmachinisten die hun traaglopende zuigerstoommachines vervangen zagen door oorverdovende Dieselmotoren. Als de afgetobde mens 's avonds thuis komt loopt hij nog het gevaar gedurende verschillende uren een tergende kermismuziek te moeten aanhoren, die heel de buurt doordringt. Zelfs de gelukkigen die buiten het stadsrumoer wonen ontsnappen niet aan het superlawaai van een straaljager.

Het probleem wordt nog moeilijker gemaakt door het subjectieve karakter van het lawaai. De brullende massa die een voetbalmatch bijwoont uit haar instemming door nog meer te brullen, terwijl ditzelfde lawaai een arme geestesarbeider bijna tot wanhoop drijft. Wat een prikkel is voor de een, verlamt de activiteit van de ander.

Dit brengt ons er toe enkele aspecten van het lawaaiprobleem te bespreken, en wel voornamelijk het fysisch aspect, alhoewel ook de medische en de wettelijke zijden ervan zullen aangeroerd worden.

Een zuivere toon wordt gekenmerkt door zijn toonhoogte (frequentie of aantal trillingen per seconde) en zijn sterkte (amplitudo). Het gemiddelde frequentiewaarnemingsgebied van het menselijk oor is gelegen tussen 20 en 20.000 Hertz (trillingen per seconde). Dit wordt echter beïnvloed door de ouderdom. Een zuigeling hoort gemakkelijk boven de 20.000 Hertz, terwijl iemand van zeventig jaar doorgaans slechts 5.000 Hertz waarneemt. Frequenties beneden de 20 Hertz worden niet meer als een toon betiteld, die boven de 20.000 Hertz worden ultrasonoor genoemd. Iedere klank of geluid bestaat uit een mengeling van verschillende zuivere tonen of uit een ingewikkeld frequentiespectrum. Wanneer het geluid hinderlijk is, dan spreekt men van lawaai. Nu is het opval-

[p. 143]

lend dat de lawaai-indruk erg groot kan zijn ook al zijn er slechts betrekkelijk kleine hoeveelheden energie in het spel. Aldus kan een hard roepende spreker een akoestisch vermogen ontwikkelen van ongeveer één miljoenste watt. Dat wil zeggen dat als men de spraakenergie kon omzetten in elektrische, men 100 miljoen personen te zamen zou moeten doen roepen om een lamp van 100 watt te kunnen doen branden!

Het opwekken van het lawaai biedt geen praktische moeilijkheden. Wel vragen wij ons dikwijls af hoe het lawaai gemeten wordt. Het bepalen van het lawaai, of in zekere zin, het meten, veronderstelt drie zaken: een geschikte meetapparatuur, een gemeenschappelijke maat en een kritisch aangelegde waarnemer. Niettegenstaande het feit dat de moderne akoestiek voortdurend beroep doet op elektrische toestellen om metingen te kunnen uitvoeren, zijn deze niet zo eenvoudig als gewone spannings- of stroommetingen. De akoestische verschijnselen zijn zo ingewikkeld dat er zowel bij de meting als bij de interpretatie voorzichtigheid geboden is. Zeggen wij eerst en vooral een kort woordje over enkele in de praktijk veel gebruikte akoestische eenheden, namelijk de decibel, de foon en de soon.

Het gevoeligheidsgebied van het oor is zeer uitgestrekt. De pijngrens (daar waar het horen begint pijn te doen) komt overeen met een akoestische energie die tien biljoen maal die van de gehoordrempel (daar waar wij beginnen te horen) bedraagt. Bovendien reageert het oor bijna logaritmisch op de geluidsprikkel. Dit wil zeggen dat men, om een indruk te krijgen van een dubbel sterk lawaai, de bron in feite honderd maal sterker moet maken. Daarom is men er toe gekomen voor de geluidsintensiteit een logaritmische eenheid in te voeren, en wel door vergelijking met een referentieniveau. Voor dit laatste wordt de beginintensiteit genomen die een normale waarnemer kan horen bij een frequentie van 1.000 Hertz. De aldus verkregen eenheid wordt Bell genoemd naar de grote Amerikaanse uitvinder. Meestal wordt het tiende gedeelte ervan gebruikt, namelijk de decibel. Aldus kan men de toename van de geluidsenergie op de volgende manier voorstellen:

1	gehoordrempel	0 dB
10	ruisen der bladeren	10 dB
100	zacht gefluister	20 dB
1.000	gefluister	30 dB
10.000	zachte radiomuziek	40 dB
100.000	rustig gesprek	50 dB

De cijfers links geven de energietoename aan, de cijfers rechts de daarmee overeenstemmende cijferwaarde in decibel. Men bemerkt dat in de tweede kolom cijfers steeds tien maal het logaritme staat van die der eerste kolom. Wij kunnen bovenstaande tabel nog uitbreiden voor enkele geluiden met hogere intensiteit. Dit zal een beter idee geven van de cijferwaarde in decibel.

normaal gesprek	60-70 dB
straatlawaai, radio	70-80 dB
radio zeer hard	80-90 dB
machinekamer, luid orkest, schreeuw	90-100 dB
ketelmakerij, dieselmotor	100-110 dB
vliegtuigen op korte afstand	110-120 dB
reactiemotoren, pijngrens	120-130 dB

De eenheid decibel volstaat echter niet voor alle gebruik. Het is een zuiver fysische grootheid. In feite is de gevoeligheid van het menselijk oor afhankelijk

[p. 144]

én van de frequentie én van de intensiteit: om een toon van 100 Hertz even luid waar te nemen als een toon van 1.000 Hertz, zal men voor de eerste 62 dB en voor de tweede slechts 40 dB moeten ontwikkelen, dus ongeveer honderd maal meer akoestisch vermogen. Dit komt voort uit het feit dat het oor minder gevoelig is bij 100 dan bij 1.000 Hertz. Fletcher en Munson hebben nu aan de hand van vele proefpersonen de curven van gelijke luidheid of luidheidsniveaus opgesteld. Deze curven geven weer welk decibelniveau men moet bereiken om eenzelfde geluidsindruk te hebben. Daartoe hebben zij als vergelijking een toon van 1.000 Hertz genomen en de intensiteit van de onderzochte toon zo veranderd tot de proefpersoon de indruk kreeg de betrokken toon even luid te horen als de vergelijktoon van 1.000 Hertz. Op dit ogenblik heeft de onderzochte toon in foon uitgedrukt dezelfde waarde als die van 1.000 Hertz in decibel. Hieruit volgt dat voor een frequentie van 1.000 Hertz de aantallen foon en decibel gelijk zijn. Bij stijgende of dalende frequentie ontstaat er echter een verschil, zoals blijkt uit onderstaand voorbeeld:

Frequentie	Luidheidsniveau	Geluidsniveau
Hertz	Foon	Decibel
100	40	62
1.000	40	40
10.000	40	51

Stippen wij nog aan dat het verschil tussen decibel en foon verkleint naarmate de intensiteit stijgt. Het valt buiten het bestek van dit artikel om het verband tussen foon en decibel volledig weer te geven in een grafiek. Een aandachtige lezer zal, uit wat voorafgaat, nochtans kunnen besluiten dat men voor akoestisch onderzoek, toegepast op het dagelijks leven, aangewezen is om de eenheid ‘foon’ te gebruiken, aangezien zij rekening houdt met de subjectieve geluidsindruk.

Volledigheidshalve willen wij nog een derde, echter minder gebruikte, eenheid noemen, namelijk de ‘soon’. Men heeft deze eenheid ingevoerd om de luidheid te kunnen uitzetten op een schaal gelijkmatig gaande van zacht naar hard. Per definitie heeft een toon van 1.000 Hertz met een intensiteit van 40 dB een luidheid van 1 soon. Een geluid van b.v. 10 soon is tienmaal luider dan een geluid van 1 soon.

Om het lawaai te meten gebruikt men een zogenaamde geluidsniveaumeter, ook nog sonometer of sound-level-meter genoemd. In feite bestaat dit toestel uit een microfoon, een aangepaste versterker en een elektrisch meettoestel met een schaalverdeling in decibel of foon. De versterker heeft deze eigenaardigheid dat hij verschillende weergavecurven bezit. Aldus zal men de geluidsterkte kunnen bepalen in decibel (vlakke weergavecurve) ofwel in foon, waarbij de weergavecurve aangepast werd aan de oorgevoeligheid. Met behulp van dit toestel bepaalt men de sterkte van het lawaai op een globale wijze, d.w.z. men maakt geen onderscheid in de frequentie. Voor akoestisch onderzoek is het echter nuttig te weten welke frequenties en hoe sterk deze aanwezig zijn in het totale lawaaispectrum. Immers het hinderend effect zal afhangen van het frequentiespectrum. Zijn er vele lage tonen aanwezig dan zal bij een zelfde intensiteit het geluid minder hinderlijk lijken. Hoge tonen zoals 2.000 of 4.000 Hertz zijn daarentegen zeer onaangenaam. Een doorgedreven onderzoek vereist dus de analyse van het globale lawaai. Dit gebeurt met een zogenaamde Sound-Analyser of geluidsanalysetoestel. Dit is niets anders dan een selectieve versterker die voorzien is van een

[p. 145]

knop waarmede men het hele hoorbare frequentiegebied doorloopt. Een aangepaste afleesschaal maakt het mogelijk het aandeel van elke frequentie te bepalen in het totale geluidsspectrum. Het toestel wordt ofwel rechtstreeks van een microfoon voorzien ofwel aangesloten op bovenvernoemde geluidsmeter. Verder bestaan er nog toestellen (spectrometers) die de analyse mogelijk maken per frequentieband (breedte 1 of 1/3 octaaf) in plaats van per frequentie. Dit biedt bepaalde voordelen. De afleesschaal kan men dan nog vervangen door een registreertoestel voorzien van papier en pen. Zo verkrijgt men automatisch een rechtstreeks beeld van het lawaaispectrum zonder dat het nodig is de verschillende waarden afzonderlijk op te schrijven. Bovengenoemde toestellen hebben o.a. tot doel de technicus in staat te stellen beter de natuur van het lawaai te bepalen en aldus de meest geschikte bestrijdingsmiddelen aan te wenden.

De gevolgen van het lawaai op het menselijk organisme zijn zeer uiteenlopend. Zoals te verwachten valt is het het ingewikkelde gehoororgaan dat het meest de nadelige invloed van het lawaai zal ondergaan. Niettegenstaande het brede gevoeligheidsgebied van dit orgaan (beter dan de beste microfoon) kan een overbelasting nadelige gevolgen hebben. Algemeen gesproken zal het oor op dezelfde wijze reageren als de andere zinsorganen. Bij teveel lawaai zal er een zekere aanpassing plaats vinden, zoals in het oog bij overbelichting. Nochtans heeft deze aanpassing een bepaalde grens en zal zij gevolgd worden door vermoeidheid, pijngevoel, tijdelijke en tenslotte bestendige beschadiging van de verschillende oororganen in het middenoor, in het ontvangstcentrum van het binnenoor of bij de oorzenuw. De aard van de beschadiging zal niet alleen afhangen van de intensiteit en de frequentie, maar ook van de duur der blootstelling. In bepaalde beroepen wordt een ontstellend hoog aantal arbeiders min of meer doof na een bepaalde tijd. Volgens sommige statistieken telt men bij plaatwerkers en ketelmakers 22% doofheidsgevallen, bij smeden en bankwerkers 11%. Ook kan het lawaai invloed hebben op de zenuwen en zelfs op de inwendige functies, zoals spijsvertering en bloedsomloop. Terecht kan men zich afvragen van welke intensiteit af het lawaai gevaarlijk wordt. Hierover is men het nog niet volledig eens. Wel blijkt dat de nadelige invloed eerder ontstaat dan oorspronkelijk verwacht werd. Als uiterste grens voor functionele overbelasting mag men ca. 80 à 100 dB veronderstellen in geval van een continue belasting. Bij kortstondige belasting wordt die grens verschoven tot 120 à 130 dB. Als men nu bedenkt dat sommige scheepsmachinisten tijdens een normale vaart gedurende 8 uur vertoeven in een omgeving waar intensiteiten gemeten worden tot 110 dB, dan begrijpt men onmiddellijk dat er een werkelijk probleem bestaat op het gebied der arbeidsvoorwaarden. Het is bemoedigend vast te stellen dat de officiële instanties zich meer en meer bemoeien met het voorschrijven der allernoodzakelijkste beperkingen zowel in de fabriek, als op de straat en in de woningbouw.

Eerst en vooral moet er getracht worden het lawaai te bestrijden aan de bron. Dit is een kwestie van opvoeding en van doelmatige reglementering. Een werkman zal wellicht honderd maal per dag de stang van zijn bankschroef met een slag laten vallen. Een kleine rubberring rond dezelfde stang en het euvel is verdwenen. In alle verkeersmiddelen worden de laatste tijd de metalen platen met aangepaste produkten bestreken om het trillen zoveel mogelijk te beletten en aldus een overdracht van de trilling naar de lucht te voorkomen. De huidige meettoestellen kunnen met voldoende nauwkeurigheid het lawaai bepalen dat

[p. 146]

voortgebracht wordt door een motorvoertuig. Aldus werden in sommige landen de bovenste grenzen vastgesteld voor wat het geluidsniveau betreft teweeggebracht door de verschillende types van voertuigen om aldus het straatlawaai te verminderen. De opvoeding der massa is hierbij ook een geschikt middel. Het is bewezen dat sommige kopers een lawaaierige scooter verkiezen boven een rustige, om hun jeugdig temperament te onderstrepen door een overtollige lawaaiproduktie. Sommige vooruitstrevende stadsbesturen hebben op het terrein der lawaaibestrijding heel wat bereikt. Onlangs zagen wij te Zürich verschillende spandoeken met de vermelding: Die ruhige Stadt hat weniger Kranke. Hamburg gaat er trots op één der eerste steden geweest te zijn waar een verordening tegen het lawaai uitgevaardigd werd, nl. in 1952. De gevolgen bleven niet uit. Vóór de verordening had elke radiowinkel zijn luidspreker die de straat met muziek-golven overstroomde. Dit verdween plotseling door de nieuwe wet. Hetzelfde gold voor de luidsprekers der reclamewagens. Zelfs de georganiseerde knalpartijen rondom nieuwjaar werden beteugeld. Ziehier het gevolg:

	Nieuwjaar	Nieuwjaar
	1951-1952	1952-1953
Bestraffingen	340	119
Vermaningen	1.102	6
Ongelukken	65	25

Onder de technische middelen die aangewend worden om een bestaand lawaai te bestrijden kunnen wij achtereenvolgens noemen:

1. Het aanwenden van geluidabsorberende materialen. Dit middel wordt vooral toegepast indien men het lawaai wil verminderen in een vertrek waarin de lawaaibron zich bevindt. Het is bekend dat een gewone bepleistering slechts 3% van het geluid absorbeert. Speciale akoestische panelen kunnen daarentegen al naargelang de frequentie 50 tot 100% absorberen. Door deze platen tegen de wand of het plafond aan te brengen vermindert men het aantal weerkaatsingen. Er wordt aldus een dragelijker niveau ingesteld terwijl bovendien de verstaanbaarheid verbetert. Over het algemeen zal men voor akoestische platen poreuze stoffen gebruiken omdat dit de absorptie vermeerdert. Dit is echter geen absolute noodzaak, men kan ook zogenaamde resonatoren aanwenden die als eigenschap hebben bepaalde frequenties goed te absorberen. De klassieke absorptie-materialen zijn: glaswol, rotswol, houtvezels, asbestplaten, doorboorde gipsplaten, kunststoffen, geëxpandeerde polystryeen, polyvinylchloride enz. Bij de conferentie-, bioscoop- en theaterzalen is het aanbrengen van akoestische platen een eerste noodzakelijkheid om de nagalm te verminderen en aldus een goede verstaanbaarheid en een getrouwe muziekweergave te verzekeren. De geluidsabsorptie wordt niet alleen in de woningbouw toegepast, maar ook in de voertuigen. Aldus werd in de laatste jaren het comfort in de treinen aanmerkelijk verhoogd, terwijl in de machinekamers een meer draaglijk niveau kon bereikt worden. Een specifieke toepassing van de absorptie zijn ook de verstelbare panelen die gebruikt worden op vliegvelden en in proefstations om de hoge geluidsintensiteiten teweeggebracht door de reactiemotoren te verminderen.

2. Indien men de geluidsovergang van het ene vertrek naar het andere wil verminderen moet men materialen aanwenden die goed het geluid tegenhouden, dus een goede geluidsverzwakking verzekeren. Dit omvat zowel de bestrijding van het lawaai overgedragen door de lucht aan muren en vloeren waar het doorheen gaat, als dat van het contactgeluid opgewekt door voetstappen enz. In feite

[p. 147]

komt het hier op neer dat men de persoon die zich in een bepaald vertrek bevindt wil beschermen tegen het lawaai van buitenaf, zowel dat van de straat als van de naaste buren. Over het algemeen is dit probleem moeilijker op te lossen dan het absorptieprobleem. Immers het volstaat niet een bepaalde wand goed uit te voeren. Als de bevestiging met de rest van de structuur niet oordeelkundig verzorgd is, zal het lawaai doordringen langs andere wegen o.a. door geleiding in muren, plafond, vloeren, buizen enz. Een gebouw zeer goed verzorgen op het gebied van akoestische isolatie doet de kostprijs geweldig stijgen. Om het luchtlawaai tegen te gaan heeft men er voordeel bij zware constructies aan te wenden, alhoewel goed bestudeerde lichte, maar samengestelde, panelen ook een voordelig resultaat kunnen waarborgen. Bij deze samengestelde panelen dient er bijzonder op gelet zoveel mogelijk het rechtstreeks contact tussen de verschillende elementen te vermijden. Aldus zullen dubbele ramen slechts een goede oplossing waarborgen indien de afstand tussen de ruiten enkele centimeters bedraagt. De ruiten worden beter niet van dezelfde dikte genomen om een verschillende resonantiefrequentie te hebben en daarenboven is het aangewezen ze van elkaar te isoleren door één ruit in rubber te monteren. Tegen het contact- of klopgeluid gebruikt men veelal ‘zwevende vloeren’. Onder de vloer wordt een dempende stof aangebracht, terwijl de vloer zelf niet met de wanden verbonden wordt om zoveel mogelijk de geleiding te verhinderen. Trillende machines kunnen oordeelkundig van de bodem geïsoleerd worden door het aanbrengen van dempers.

3. Buiten de absorptie en de isolatie kan men het lawaai bestrijden door het aanwenden van dempende stoffen, zoals reeds boven vermeld. Deze stoffen hebben tot doel het trillen van een plaat of metalen onderdeel veel vlugger te doen uitsterven. Een laag van 1 of 2 millimeter biedt reeds merkbare voordelen. Bovendien wordt het geluid doffer d.w.z. de hogere frequenties worden meer gedempt dan de lagere. Als dempende stoffen worden o.a. gebruikt: een oplossing van bitume met leisteenpoeder, verpulverde kurk met lijm verbonden, plastische stoffen, asbest en glaswol.

Een middel waarnaar men in laatste instantie ook grijpen kan is de bescherming van de persoon zelve die aan het lawaai blootgesteld wordt. In zekere zin ziet men af van het gedruis van buiten, maar men zoekt het ontvangstorgaan te beschermen. Naast vele praktische nadelen en niettegenstaande de meest geniale vormen heeft dit systeem ook zijn grenzen. Als men erin slaagt met een oordop het geluid met 35 dB naar beneden te krijgen mag dit als een goed resultaat bestempeld worden.

Om te besluiten willen wij nog de aandacht van de lezer vestigen op het feit dat het lawaaiprobleem niet alleen langs technische zijde kan opgelost worden. De technische oplossingen moeten niet enkel door wettelijke middelen gesteund worden, zij moeten als het ware voorafgegaan worden door een wettelijke reglementering. Het doel moet zich hier richten naar het al of niet geoorloofd zijn der middelen en niet omgekeerd. Het is een feit dat iedere burger recht heeft op rust in de meest algemene zin van het woord, en aldus moet beschermd worden tegen overmatige decibelproducenten. In tal van landen treedt het lawaaiprobleem meer en meer op de voorgrond. Richtlijnen worden gegeven meestal onder de vorm van aanbevelingen die echter mettertijd de vorm zullen aannemen van verplichtende voorschriften, zoals het reeds in sommige streken het geval is. Zelfs de meest individualistische lezer zal zich hier moeilijk aan kunnen stoten, aangezien het uiteindelijk gaat om zijn eigen bescherming.