Staande golf
gepubliceerd op: 27-04-2012 | Amsterdam | NL | bron: Interface | Auteur: Peter Hoeks
© 2012 Interface.nl Auteursrecht- en databankenrecht voorbehoud.
Ik hoor af en toe de term ‘staande golf’ vallen, bijvoorbeeld in het verhaal over akoestiek in Interface 142. Ik ben er onderhand achter dat staande golven niet goed zijn voor de klank van een ruimte, maar wat is zo’n staande golf nu eigenlijk?

Louis Galensloot

Beste Louis,

 

Een staande golf, in het Engels standing wave of room mode, is simpel gezegd een golfvorm met een golflengte die precies tussen twee muren (of vloer en plafond) past en daarom langer en harder door blijft klinken dan frequenties met golflengtes die niet mooi passen in de afmetingen van een ruimte. Het komt erop neer dat de reflectie van die golfl engte door muur, plafond of vloer precies samenvalt met de originele trilling.

 

Het optreden van staande golven is sterk verwant aan het verschijnsel resonantie. Het is erg lastig om het goed uit te leggen zonder in wiskundige formules te vervallen, want geluidsgolven kun je immers niet zien. Water gedraagt zich vergelijkbaar met lucht en ook daar treden staande golven op. Kijk dit filmpje op Youtube (zoek ‘making standing waves’).

 

In een gitaarsnaar treedt hetzelfde verschijnsel op: als je de snaar aanslaat, gaa-ie altijd met dezelfde frequentie(s) trillen. Die frequentie wordt bepaald door de lengte van de snaar (we vergeten even de snaarspanning en het materiaal); de golflengte van de frequentie die je hoort, past precies in de lengte van de snaar. In een ruimte gebeurt iets vergelijkbaars: als je een ruissignaal laat horen (in ruis zijn alle frequenties even luid aanwezig), zullen de frequenties waarvan de golfl engte past in de afstand tussen muren en vloeren en plafonds, harder klinken dan allerlei andere frequenties. Als we dus een mix laten horen in die ruimte, dan loop je de kans dat bepaalde (bas)noten harder te horen zijn dan andere, terwijl de luidspreker ze precies even luid weergeeft. De ruimte zorgt dus voor een vertekening in het geluid.

 

De term ‘staand’ heeft te maken met het feit dat de nulpunten (‘knopen’) en de maximale uitslagpunten (‘buiken’) van zo’n staande golf steeds exact op dezelfde plaats blijven zitten. Als je stoel toevallig op zo’n maximaal uitslagpunt staat, dan zul je dus enorm veel van de frequentie van die staande golf horen, terwijl je als je je stoel vijftien centimeter naar voren schuift vrijwel niets meer van die frequentie hoort. Op de foto zie je hoe tempexkorreltjes onder invloed van een geluidsgolf het patroon van een staande golf aannemen. Er zijn in elke ruimte meerdere staande golven en elke staande golf heeft boventonen, dus frequenties die 2x,3x,4x (et cetera) zo hoog zijn. Dat leidt tot een bijzonder grillige en ongelijkmatige weergave van vooral het laag. In een goed ontworpen akoestische ruimte zullen alle muren dan ook uit het lood staan om zo min mogelijk staande golven te veroorzaken. Verder kun je uitrekenen op welke frequenties staande golven zullen ontstaan, en zogenoemde basstraps maken die deze staande golven compenseren, maar dat vergt wel enige wiskundige kennis.

 

Overigens zijn staande golven niet alleen problematisch in de geluidsstudio: in water en in grote constructies (bruggen of flatgebouwen) kan het ontstaan van staande golven totcatastrofes leiden.

  • comments
  • Log in om te reageren