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Größen bei Schallwellen. Inhalt Physikalische Größen beim Schall Korrekturkurven für –dBA, –dBC.

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Präsentation zum Thema: "Größen bei Schallwellen. Inhalt Physikalische Größen beim Schall Korrekturkurven für –dBA, –dBC."—  Präsentation transkript:

1 Größen bei Schallwellen

2 Inhalt Physikalische Größen beim Schall Korrekturkurven für –dBA, –dBC

3 Schallkenngrößen in Luft bei 20°C in 3 m Abstand von der Quelle f4401 HzFrequenz P1· WSchalleistung ρ1,291 kg/m 3 Dichte der Luft p Normal 0,1· MPaNormaldruck L frei 64· mMittlere freie Weglänge I=P/4πr 2 8,85· W/m 2 Schallintensität im Abstand r von der Quelle ρ·v4081 kg/m 2 sSchallwiderstand u0u0 0,208· m/sSchallschnelle ψ0ψ0 75· mAmplitude der Teilchen p0p0 8,5· PaSchalldruck p 0 / p Normal Relative Druckschwankung

4 ´Daten-Quelle: Stöcker, Handbuch für Physik, 4. Auflage, S. 293 f4401 HzFrequenz P1· WSchalleistung ρ1,291 kg/m 3 Dichte der Luft p Normal 1· PaNormaldruck L frei 64· mMittlere freie Weglänge I=P/4πr 2 8,85· W/m 2 Schallintensität im Abstand r von der Quelle ρ·v4081 kg/m 2 sSchallwiderstand u0u0 0,208· m/sSchallschnelle ψ0ψ0 75· mAmplitude der Teilchen p0p0 8,5· PaSchalldruck p 0 / p Normal Relative Druckschwankung Die Amplitude der Teilchen entspricht der mittleren freien Weglänge - dem mittleren Abstand der Teilchen, den sie ohne Stoß durchfliegen: passend zum Bild der Longitudinalwelle mit Fortpflanzung über Stöße zu benachbarten Teilchen

5 Position des Schalls im Beispiel Schall- kenngrößen, angepasst nach Frequenz 440 Hz und Schallintensität 8, W/m 2, entsprechend der Lautstärke 70 Phon, Vergleichsschall (G) Großraum- büro

6 Zusammenfassung wichtiger Kenngrößen Schallschnelle und Schalldruck u = p / (ρ ·c s ) [m/s] Hörschwelle (1 kHz Ton) Dichte (Luft bei 20° C) ρ = 1,2041kg / m 3 Schallgeschwindigkeit (Luft bei 20° C) c s = 343,46m/s Schalldruck pPap 0 = 2 · Intensität I = p 2 / (2 · ρ ·c s )W / m 2 I 0 = 1 · Schallwiderstand (Luft bei 20° C) R S = ρ ·c s = 413,6 kg / (m 2 · s)

7 1 dB (A) db (A) entspricht – in Näherung – einer phon- Angabe: Mit Hilfe einer einfach gekrümmten Korrekturkurve wird die Empfindlichkeit des Ohrs angenähert Sehr flache Korrekturkurve 1 dB (C) Korrigiert den Schallpegel bei 31,5 Hz und 8 kHz um –3dB. Korrekturkurven für die Angaben dB A und dB C

8 Zusammenfassung Physikalische Größen zur Schallmessung –Referenzwert: Hörschwelle I 0 = [W/m 2 ], p 0 = 20 ·10 -6 [Pa] –Schallpegel, Einheit Dezibel, als Funktion der Intensität oder des Drucks: Schallintensitätspegel L = 10 log ( I / I 0 ) [dB] Schalldruckpegel L= 20 log ( p / p 0 ) [dB] –Lautstärke, Einheit Phon, definiert als Pegel für einen Ton mit 1 kHz Schallintensitätspegel L = 10 log ( I 1kHz / I 0 ) [phon] Schalldruckpegel L = 20 log ( p 1kHz / p 0 ) [phon] Schallpegel mit Korrektur nach Kurve A, bezeichnet mit dB (A), zeigt für Töne beliebiger Frequenz den Pegel eines als gleichlaut empfundenen Tons mit 1 kHz – dB (A) Werte entsprechen annähernd der Lautstärke in Phon

9 Kurven gleicher Lautstärke, Hörschwelle, Schmerzgrenze, Beispiel für A-Filter bei 40 phon Sprache Musik


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