Akustik - Schallleistungspegel

Der Schallleistungspegel Lw ist für eine Schallquelle die kennzeichnende schalltechnische Größe. Im Gegensatz zum Schalldruckpegel Lp ist der Schallleistungspegel Lw vollkommen unabhängig vom Schallfeld, also von der Größe und Form des Raumes und der Entfernung zur Quelle.
Die Schalleistung beschreibt die gesamte wirkliche Schallenergie, die von einer Schallquelle abgegeben wird. Die abgestrahlte Schallleistung einer Geräuschquelle kann durch die Messung des Schalldrucks an mehreren Stellen einer geschlossenen Hüllfläche bestimmt werden. Sind die Schalldruckpegel in einem bestimmten Abstand von der Quelle bekannt, kann hieraus die Schallleistung einer Quelle berechnet werden oder bei gegebener Schallleistung daraus der Schalldruckpegel in einem bestimmten Abstand.

Schallleistung / Schallleistungspegel

Die Schalleistung W ist eine entfernungs- und raumunabhängige Größe, die sich als Ausgangspunkt für alle schalltechnischen Berechnungen eignet. Sie ist nicht direkt messbar, sondern nur über bestimmte Messverfahren zu ermitteln.
Der Schallleistungspegel Lw ist wie folgt definiert.

L w = Schallleistungspegel (dB)  W = Schallleistung (W)  W 0 = Bezugsschallleistung = 1 * 10-12 (W)

Schallleistung und Schallleistungspegel von verschiedenen Schallquellen:

Schallquelle	Schallleistung (W)	Schallleistungspegel (dB)
Strahltriebwerk	10000	160
Sirene	1000	150
Orchester	70	138
Maschinengewehr	10	130
Presslufthammer	1	120
Klavier	0,5	117
Bagger	0,3	115
Motorsäge	0,1	110
laute Sprache	0,001	90
Unterhaltungssprache	0,00001	70

Umrechnung Schalldruck- in Schallleistungspegel

Gesamt- oder Einzelschalldruckwerte erhöhen sich um das Messflächenmaß Ls.
Das Messflächenmaß wird ermittelt aus der Oberfläche in 1 m Abstand zum Körper der Schallquelle.

L w = Schalleistungspegel (dB)  L p = Schalldruckpegel (dB)  L s = Messflächenmaß (dB)

Umrechnung Schallleistungs- in Schalldruckpegel

Gesamt- oder Einzelschalldruckwerte vermindern sich um das Messflächenmaß Ls.
Das Messflächenmaß wird ermittelt aus der Oberfläche in 1 m Abstand zum Körper der Schallquelle.

L p = Schalldruckpegel (dB)  L w = Schalleistungspegel (dB)  L s = Messflächenmaß (dB)

Messfläche - Hüllflächenverfahren

Bei der Ermittlung der Schalleistung nach dem Hüllflächenverfahren wird über die Schallquelle eine einhüllende Messfläche im festem Abstand von der geometrisch vereinfachten Schalloberfläche (Maschine) gelegt. Über den Gesamtschalldruckpegel an den verschiedenen Messpunkten der Messfläche, kann die Schallleistung berechnet werden.
Je nach geometrischer Art der Schallquelle ist eine der folgenden geeigneten Messflächengeometrien anzusetzen.

Messflächenmaß bei punktförmiger Schallquelle

Bei punktförmigen Schallquellen ist eine kugelförmige Messfläche anzusetzen.
Je nach Anordnung im Raum sind folgende Kugelabschnitte zu berücksichtigen:
Vollkugel - Schallquelle frei im Raum
Halbkugel - Schallquelle auf dem Boden
Viertelkugel - Schallquelle an der Wand
Achtelkugel - Schallquelle in der Ecke

L s = Messflächenmaß (dB)  r = Messabstand (m) - Standard 1 m   Q = Richtungsfaktor      1 = Vollkugel      2 = Halbkugel      4 = Viertelkugel      8 = Achtelkugel  L p = Schalldruckpegel im Abstand r (dB)  L w = Schallleistung (dB)

Messflächenmaß bei linienförmiger Schallquelle

Bei linienförmiger Schallausbreitung ist die Ermittlung des Messflächenmaßes für Voll- oder Halbzylinder nach den folgenden Formeln zu ermitteln.
Eine linienförmige Schallquelle liegt vor z. B. bei einer Rohrleitung. Die Schallleistung ist bezogen auf die Länge L.

L s = Messflächenmaß (dB)  r = Messabstand (m) - Standard 1 m   Q = Richtungsfaktor      2 = Vollzylinder      4 = Halbzylinder  L p = Schalldruckpegel im Abstand r (dB)  L w = längenbezogene Schallleistung (dB)

Messflächenmaß bei quaderförmiger Schallquelle (z. B. Dieselmotor - Aggregat - Container)

Bei allseitig abstrahlenden Schallquellen (z. B. Aggregat, Container) ist die Messfläche hierbei die Oberfläche eines um den
Schallkörper gelegten Quaders dessen einzelnen Flächen einen Abstand von 1 m zum Schallkörper aufweisen.
Die Bodenfläche ist nicht zu berücksichtigen.

L s = Messflächenmaß (dB)  L k = Länge der Komponente (m)  B k = Breite der Komponente (m)  H k = Höhe der Komponente (m)  d = Messabstand (m) Standard 1 m

Messflächenmaß - Abgasaustritt (Vollkugel)

Das Messflächenmaß für den Abgasaustritt beschreibt eine kugelförmige Messfläche.

L s = Messflächenmaß (dB)  D R = Innendurchmesser Abgasrohraustritt (m)  a = Abstand 1 m

Messflächenmaß - Ansaugöffnung mit Kreisquerschnitt

Das Messflächenmaß für eine kreisförmige Ansaugöffnung beschreibt eine rotationssymmetrische Messfläche.

L s = Messflächenmaß (dB)  D R = Innendurchmesser Ansaugöffnung (m)  a = Abstand 1 m