Schalldruck: Unterschied zwischen den Versionen
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− | Der '''Schalldruck''', | + | Der '''Schalldruck''', Formelzeichen ''p'', ist in der [[Tontechnik]] und in der [[Akustik]] die wichtigste lineare [[Schallfeldgröße]]. |
== Definition == | == Definition == | ||
− | Als Schalldruck werden die Druckschwankungen eines kompressiblen Schallübertragungsmediums (üblicherweise | + | Als Schalldruck werden die Druckschwankungen eines kompressiblen Schallübertragungsmediums (üblicherweise Luft), die bei der Ausbreitung von [[Schall]] auftreten, bezeichnet. Diese Druckschwankungen werden vom [[Trommelfell]] als [[Sensor]] in Bewegungen zur Hörempfindung umgesetzt. Wenn es sich um hörbaren Schall handelt, können diese Bewegungen dann durch das [[Innenohr]] (Gehör-Hirn-System) wahrgenommen werden.<br> |
− | Der Schalldruck ''p'' ist also der Wechseldruck (eine Wechselgröße), der dem statischen [[Druck]] ( | + | Der Schalldruck ''p'' ist also der Wechseldruck (eine Wechselgröße), der dem statischen [[Druck]] (Luftdruck) des umgebenden Mediums überlagert ist. Der Schalldruck ist in der Regel um viele Größenordnungen kleiner als der statische Luftdruck.<br> |
Da Druck mit keiner Richtungsangabe verknüpft werden kann, handelt es sich um eine [[Skalar|skalare]] Größe. Der Schalldruck in Abhängigkeit von den Koordinaten im dreidimensionalen Raum ist aus mathematischer Sicht somit ein Skalarfeld. | Da Druck mit keiner Richtungsangabe verknüpft werden kann, handelt es sich um eine [[Skalar|skalare]] Größe. Der Schalldruck in Abhängigkeit von den Koordinaten im dreidimensionalen Raum ist aus mathematischer Sicht somit ein Skalarfeld. | ||
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*"normal laut" empfundener Klang oder Geräusch: etwa 0,1 Pa | *"normal laut" empfundener Klang oder Geräusch: etwa 0,1 Pa | ||
− | Die SI-Einheit des Schalldrucks, ebenso wie des Drucks, ist das | + | Die SI-Einheit des Schalldrucks, ebenso wie des Drucks, ist das Pascal mit dem Einheitenzeichen Pa. Ein Pascal entspricht einem Druck von einem Newton pro Quadratmeter: |
:1 Pa = 1 N / m² = 1 kg / m · s<sup>2</sup> | :1 Pa = 1 N / m² = 1 kg / m · s<sup>2</sup> | ||
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wobei ''p'' die [[Schalldruckamplitude]] und ''ω'' die [[Kreisfrequenz]] ''ω'' = 2 · ''π'' · ''f'' ist. | wobei ''p'' die [[Schalldruckamplitude]] und ''ω'' die [[Kreisfrequenz]] ''ω'' = 2 · ''π'' · ''f'' ist. | ||
− | Der Schalldruck ''p'' nimmt im [[Direktfeld]] ([[Freifeld]]) und im [[Raumschall]]feld ([[Diffusfeld]]) umgekehrt proportional zur | + | Der Schalldruck ''p'' nimmt im [[Direktfeld]] ([[Freifeld]]) und im [[Raumschall]]feld ([[Diffusfeld]]) umgekehrt proportional zur Entfernung ''r'' von einer punktförmigen Schallquelle nach dem 1/''r''-Gesetz ([[Abstandsgesetz]]) ab: |
:''p'' ≈ 1 / ''r'' (proportional) | :''p'' ≈ 1 / ''r'' (proportional) | ||
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! ''ξ'' | ! ''ξ'' | ||
− | + | | m || [[Schallauslenkung]], Schallausschlag | |
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! ''c'' | ! ''c'' | ||
− | + | | m/s || [[Schallgeschwindigkeit]] | |
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! ''v'' | ! ''v'' | ||
− | + | | m/s || [[Schallschnelle]] | |
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! ''ω'' | ! ''ω'' | ||
− | | 1/ | + | | 1/s || Kreisfrequenz |
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! ''ρ'' | ! ''ρ'' | ||
− | + | | kg/m<sup>3</sup> || Luftdichte (Dichte des Mediums) | |
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! ''Z = c · ρ'' | ! ''Z = c · ρ'' | ||
− | | | + | | N·s/m<sup>3</sup> || [[Schallkennimpedanz]] |
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! ''a'' | ! ''a'' | ||
− | + | | m/s<sup>2</sup> || [[Schallbeschleunigung]] | |
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! ''I'' | ! ''I'' | ||
− | | [[Watt|W]]/ | + | | [[Watt|W]]/m<sup>2</sup> || [[Schallintensität]] |
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! ''E'' | ! ''E'' | ||
− | | | + | | W·s/m<sup>3</sup> || [[Schallenergiedichte]] |
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! ''P''<sub>ak</sub> | ! ''P''<sub>ak</sub> | ||
− | + | | W || [[Schallleistung]] | |
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! ''A'' | ! ''A'' | ||
− | + | | m<sup>2</sup>|| Durchschallte Fläche | |
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