Berechnung: Schall-Intensität Schalldruck Schallschnelle Schallkennimpedanz Akustik Einheiten Schallgrößen Schallgeschwindigkeit charakteristische spezifische Impedanz Schallimpedanz Schallfeldimpedanz Schall Lärm  - sengpielaudio
 
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Formeln und Berechnungen
 
Schalldruck p, Schallschnelle v, Schallimpedanz (Luft) Z, Schallintensität I oder J
 
Akustik und Schwingungen
 
Akustische Äquivalenz zum Ohmschen Gesetz
oder das Ohm'sche Gesetz als Äquivalent in der Akustik für
ebene fortschreitende Schallwellenspezifische akustische Impedanz

Schallschnelle v oder Partikelgeschwindigkeit ist nicht Schallgeschwindigkeit c in Luft.
Wenn nicht anders vereinbart, ist der Schallwechseldruck p immer als Effektivwert gemeint.
Gib zwei Werte ein - die anderen beiden Werte werden berechnet.
Ein Eingabe-Wert könnte die
Schallkennimpedanz von Luft Z0 = 413 N·s/m³ bei 20° C sein
oder auch Z0 = 410 N·s/m³ bei 25°C. Bei Dezimal-Eingabe ist der Punkt zu verwenden.

 
Schalldruck p   N/m² = Pa ≡ U Spannung 
Schallschnelle v   m/s            ≡ I Stromstärke 
Schallimpedanz Z   N·s/m³       ≡ R Widerstand
Schallintensität J   W/m²          ≡ P Leistung 
 
 
 
Grundlagen: Akustische Gesetze - Formeln
in Analogie zu den elektrischen Gesetzen − Formelsammlung
 Das Formelrad  Wichtige Formeln
der Akustik   beim Schall
Formelrad Akustik
Schalldruck, Schallschnelle und Schallimpedanz sind Schallfeldgrößen.
Die Schallintensität ist dagegen eine Schallenergiegröße.

 
 Schalldruck p in Pascal ist niemals Intensität J oder I in W/m2
 ... und die Schallleistung nimmt nicht mit der Entfernung von
 der Schallquelle ab - weder mit 1 / r noch mit 1 / r2.

 

Häufig wird der Schalldruck als Schallfeldgröße unrichtig mit der
Schallintensität als Schallenergiegröße verwechselt. Es gilt aber: Ip2.

Das bekannte Gesetz U = R · I lautet entsprechend in der Akustik p = Z · v.

Akustisches Äquivalent zum Ohmschen Gesetz
Umrechnung der Schallpegel L in dB
Umrechnungen und Berechnungen von Schallgrößen und ihren Pegeln
Zusammenhang der akustischen Größen bei ebenen fortschreitenden Schallwellen
Zusammenhang der Schallfeldgrößen ξ, v, a und p
Vergleichende Darstellung von Schallfeldgrößen und Schallenergiegrößen
Wieviel dB ist denn zweimal (doppelt, halb) oder dreimal so lauter Schall?
Zum Ohmschen Gesetz der Elektrotechnik U = R · I

Unser Gehör ist direkt für den Schalldruck empfindlich. Aus geschichtlicher Sicht wurden beim
Stereohören die Pegeldifferenzen "Intensitäts"-Unterschiede genannt, aber Schallintensität ist
eine spezifisch definierte Größe, die nicht durch Mikrofone aufgenommen werden kann, noch
würde es für Tonaufnahmen nützlich sein, wenn das so wäre.
Darum nenne "Intensitäts"-Stereofonie besser Pegeldifferenz-Stereofonie, denn unsere
Tommelfelle und auch die Mikrofonmenbranen werden durch den Schallwechseldruck
bewegt, der dem statischen Luftdruck überlagert ist.

Da unsere Ohren nicht auf die Schallschnelle reagieren, sondern allein auf die Schalldruckveränderungen,
ist die Schallschnelle für das Lautheitsempfinden ohne Bedeutung.

Schallkennimpedanz = Schalldruck / Schallschnelle
Z0 = p / v

Bitte zwei Werte eingeben, der dritte Wert wird berechnet.

 Schallkennimpedanz Z0  N·s/m³    
Schalldruck p  Pa = N/m² 
Schallschnelle v  m/s

Schallkennimpedanz von Luft ist Z0 = 413 N·s/m³ bei 20 °C

Schallkennimpedanz = Mediumdichte · Schallgeschwindigkeit
Z0 = ρ · c

Bitte zwei Werte eingeben, der dritte Wert wird berechnet.

 Mediumdichte ρ  kg/m³    
Schallkennimpedanz Z0  N·s/m³ 
Schallgeschwindigkeit c  m/s

Dichte von Luft ist ρ = 1.204 kg/m³ bei 20 °C

Auch bei diesen beiden Rechnern ist bei Dezimal-Eingabe der Punkt zu verwenden.

Medium
 
Dichte
ρ in kg/m³
Schallgeschwindigkeit
c in m/s bei 20 °C
Schallkennimpedanz
Z0 in N·s/m³
Luft                       1,204               343                 413,5
Wasser       1 000           1 440   1 440 000
Ziegelstein       1 700           4 300   7 310 000
Glass Quarz       2 200           5 500 12 100 000
Aluminium       2 700           6 100 16 500 000
Stahl       7 500           6 000 45 000 000

Professor Stefan Weinzierl (TU-Berlin), weist darauf hin, dass die Analogie der
akustischen Gesetze zu den elektrischen Gesetzen nicht überstrapaziert werden
sollte, da man bei bestimmten akustischen Phänomen, etwa bei der
Schallabstrahlung schwingender Oberflächen ebenso die Schnelle als Ursache
und und den Druck als Wirkung auffassen kann. Sicher trifft das für die
Forschung und die Theorie zu − hier ist jedoch die Praxisseite der Tontechnik.

Abnahme des Schalls mit der Entfernung

Wie nimmt denn die Lautstärke (Lautheit) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab?
Wie nimmt denn der Schalldruck (Spannung) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab?
Wie nimmt die Schallintensität (nicht die Schallleistung) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab?
Die Anfängerfrage dazu lautet ganz schlicht:
Wie nimmt denn der Schall mit der Entfernung ab?

Für eine Kugelwelle als Schallquelle gilt:
Der Schalldruckpegel nimmt bei Verdopplung des Abstands um (−)6 dB ab,
fällt also auf das 1/2-fache (50 %) des Schalldruckanfangswerts.
Der Schalldruck nimmt dabei im Verhältnis 1/r zum Abstand ab.
 
Der Schallintensitätspegel nimmt bei Verdopplung des Abstands auch um (−)6 dB ab,
fällt aber auf das 1/4-fache (25 %) des Schallintensitätsanfangswerts.
Die Schallintensität nimmt dabei im Verhältnis 1/r2 zum Abstand ab.
 
Der Lautstärkepegel nimmt bei Verdopplung des Abstands auch um (−)6 dB ab,
fällt daher auf das 0,66-fache (66 %) des empfundenen Lautheitsanfangswerts.
Die Lautheit nimmt dabei im Verhältnis 1/(20,6r) = 1/(1,516 r) zum Abstand ab.

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