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Update:  19.01.2017


Formelsammlung und Berechnungsprogramme
für Anlagenbau
Anlagenbau
Schallwerte

Schallwerte

Die Bezugswerte sind die Hörschwelle für das menschliche Gehör, sie entsprechen einem Schalldruckpegel von 0 dB.

Schalldruckpegel

Eine der zentralen Größen in der Akustik ist der Schalldruckpegel, der zur Beschreibung der Lautstärke benötigt wird.
Dieser ist als logarithmisches Maß für das Verhältnis zwischen dem gemessenen Schalldruck und einem Bezugsschalldruck definiert.

Schalldruck
Schalldruck
Bezugs-Schalldruck
Bezugs-Schalldruck
Schalldruckpegel
Schalldruckpegel
p = Schalldruck (Pa)
p 0 = Bezugs-Schalldruck (Pa)
L p = Schalldruckpegel (dB)
p = Schalldruck (Pa)
p 0 = Bezugs-Schalldruck (Pa)
L p = Schalldruckpegel (dB)
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Schallintensitätspegel

Die Schallintensität, die zu den Schallenergiegrößen gehört, bezeichnet die Schallleistung, die je Flächeneinheit durch eine durchschallte Fläche tritt.
Die zugehörige logarithmische Größe ist der Schallintensitätspegel.
Zwei inkohärente Schallquellen ergeben eine Schallintensitätspegel-Zunahme um 3 dB gegenüber einer Schallquelle.

Schallintensität
Schallintensität
Bezugs-Schallintensität
Bezugs-Schallintensität
Schallintensitätspegel
Schallintensitätspegel
I = Schallintensität (W/m²)
I 0 = Bezugs-Schallintensität (W/m²)
L I = Schallintensitätspegel (dB)
I = Schallintensität (W/m²)
I 0 = Bezugs-Schallintensität (W/m²)
L I = Schallintensitätspegel (dB)

Schallschnellepegel

Die Schallschnelle v ist die zeitliche Ableitung der Schallauslenkung. Im Schallfeld ist sie eine vektorielle Größe. Sie gibt die Wechselgeschwindigkeit des schwingenden Teilchens im Medium an. Im europäischen Raum wird für die Schallschnelle ein Bezugswert v0 = 5·10-8 m/s beim Schalldruck von 20 µPa verwendet.
Die Schallschnelle in Luft bei einem Schalldruck von 0,1 Pa gleich einem Schalldruckpegel von 74 dB errechnet sich zu 0,25 mm/s, wobei die Schallgeschwindigkeit rund 340 m/s beträgt.

Schallschnelle
Schallschnelle
Bezugs-Schallschnelle
Bezugs-Schallschnelle
Schallschnellepegel
Schallschnellepegel
ν = Schallschnelle (m/s)
ν 0 = Bezugs-Schallschnelle (m/s)
L ν = Schallschnellepegel (dB)
ν = Schallschnelle (m/s)
ν 0 = Bezugs-Schallschnelle (m/s)
L ν = Schallschnellepegel (dB)
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Schallenergie

Die Schallenergie ist als Schallenergiegröße die Summe der in einem Schallfeld enthaltenen potentiellen und kinetischen Energie.
Die Schallwellen transportieren die Schallenergie von der Schallquelle weg in den umgebenden Raum. Die gesamte Energie, die von einer Schallquelle innerhalb von einer Sekunde abgestrahlt wird, heißt Schallleistung, die in Watt gemessen wird,

Schallenergie
Schallenergie
Bezugs-Schallenergie
Bezugs-Schallenergie
Schallenergiepegel
Schallenergiepegel
W = Schallenergie (J)
W 0 = Bezugs-Schallenergie (J)
L W = Schallenergiepegel (dB)
W = Schallenergie (J)
W 0 = Bezugs-Schallenergie (J)
L W = Schallenergiepegel (dB)

Schallenergiedichte

Die Schallenergiedichte (Formelzeichen E oder w) ist ein Maß zur Beschreibung der an einem bestimmten Ort des Schallfelds vorhandenen Schallenergie.
Sie ist eine Schallenergiegröße. Die zugehörige logarithmische Größe ist der Schallenergiedichtepegel.

Schallenergiedichte
Schallenergiedichte
Bezugs-Schallenergiedichte
Bezugs-Schallenergiedichte
Schallenergiedichtepegel
Schallenergiedichtepegel
W = Schallenergiedichte (J/m³)
W 0 = Bezugs-Schallenergiedichte (J/m³)
L W = Schallenergiedichtepegel (dB)
W = Schallenergiedichte (J/m³)
W 0 = Bezugs-Schallenergiedichte (J/m³)
L W = Schallenergiedichtepegel (dB)
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Frequenz

Die Frequenz f bezeichnet die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, stellt also eine Wiederholungshäufigkeit dar (Hertz: Hz = Schwingung/s).

Frequenz
f = Frequenz (1/s - Hz)
T = Periodendauer (s)

Infraschall < 16 Hz nicht hörbar
Hörschall von 16 Hz bis 20 kHz hörbar
Ultraschall von 20 kHz bis 1,6 GHz nicht hörbar
Hyperschall > 1 GHz nicht hörbar
f = Frequenz (1/s - Hz)
T = Periodendauer (s)

Infraschall < 16 Hz nicht hörbar
Hörschall von 16 Hz bis 20 kHz hörbar
Ultraschall von 20 kHz bis 1,6 GHz nicht hörbar
Hyperschall > 1 GHz nicht hörbar

Wellenlänge

Die Wellenlänge λ ist in einer sich ausbreitenden Welle der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Punkten des gleichen Schwingungszustandes, also z. B. zwischen zwei Maxima oder zwei Minima.
Eine Periode ist die zeitliche Dauer eines vollständigen Bewegungszyklus, nach dem wieder der gleiche Bewegungszustand erreicht wird.

Wellenlänge
Wellenlänge
Periodendauer
Periodendauer
λ = Wellenlänge (m)
c = Schallgeschwindigkeit (m/s)
f = Frequenz (1/s - Hz)
T = Periodendauer (s)
λ = Wellenlänge (m)
c = Schallgeschwindigkeit (m/s)
f = Frequenz (1/s - Hz)
T = Periodendauer (s)
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Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich eine Schallwelle ausbreitet, sie ist abhängig von Art und Zustand des Mediums.

Luft
Schallgeschwindigkeit
Schallgeschwindigkeit
Näherungsformel
Schallgeschwindigkeit
Ideale Gase
Schallgeschwindigkeit
Flüssigkeiten
Schallgeschwindigkeit
Feststoffe
Schallgeschwindigkeit

c = Schallgeschwindigkeit (m/s)
κ = Adiabatenexponent (-) - Luft=1,4
R   = Gaskonstante (J/(kg*K) - Luft=287
T   = Absoluttemperatur (K)
p = Gasdruck (Pa)
t = Temperatur (°C)
ρ = Dichte (kg/m³)
M = Molare Masse (kg/mol)
K = Kompressionsmoduls (Pa)
c log = Longitudinale Schallgeschwindigkeit (m/s)
c trans = Transversale Schallgeschwindigkeit (m/s)
E = Elastizitätsmodul (N/m²) (°C)
ν = Poissonzahl (-)
Schallgeschwindigkeit verschiedener Stoffe
c = Schallgeschwindigkeit (m/s)
κ = Adiabatenexponent (-) - Luft=1,4
R   = Gaskonstante (J/(kg*K) - Luft=287
T   = Absoluttemperatur (K)
p = Gasdruck (Pa)
t = Temperatur (°C)
ρ = Dichte (kg/m³)
M = Molare Masse (kg/mol)
K = Kompressionsmoduls (Pa)
c log = Longitudinale Schallgeschwindigkeit (m/s)
c trans = Transversale Schallgeschwindigkeit (m/s)
E = Elastizitätsmodul (N/m²) (°C)
ν = Poissonzahl (-)
Schallgeschwindigkeit verschiedener Stoffe
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Einfügungsdämmmaß eines Schalldämpfers

Das Einfügungsdämmmaß De ist die durch Vergleichsmessung mit und ohne Schalldämpfer ermittelte Pegelminderung.

Einfügungsdämmmaß Formel
D e = Einfügungsdämmmaß (dB) 
L po = Schalldruckpegel ohne Schalldämpfer (dB)
L pm = Schalldruckpegel mit Schalldämpfer (dB)
D e = Einfügungsdämmmaß (dB) 
L po = Schalldruckpegel ohne Schalldämpfer (dB)
L pm = Schalldruckpegel mit Schalldämpfer (dB)

Beurteilungspegel

Der Beurteilungspegel ist auf einen Bezugszeitraum (z.B. Tag oder Nacht) umgerechneter mittlerer Schallpegel, bei dem durch Pegelkorrekturen einzelne Besonderheiten der Geräusche (Tonhaltigkeit, Impulshaltigkeit) zusätzlich berücksichtigt werden können. Treten während einer Beurteilungszeit unterschiedliche Emissionen auf oder sind unterschiedliche Zuschläge für Ton- und Impulshaltigkeit oder Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit erforderlich, so ist zur Ermittlung der Geräuschimmission während der gesamten Beurteilungszeit diese in geeigneter Weise in Teilzeiten T j aufzuteilen, in denen die Emissionen im Wesentlichen gleichartig und die Zuschläge konstant sind. Der Beurteilungspegel wird für die Beurteilungszeiten tags und nachts getrennt ermittelt.

Beurteilungspegel Formel
L r = Beurteilungspegel (dB)
T r = tags 16 Std. nachts 8 oder 1 Std.
T j = Teilzeit j (Std.)
N = Anzahl der gewählten Teilzeiten 
L Aeq,j = Mittelungspegel während der Teilzeit Tj (dB)
C met = meteorologische Korrektur (dB)
K T,j = Zuschlag für Ton- und Informationshaltigkeit in der Teilzeit Tj (dB)
K I,j = Zuschlag für Impulshaltigkeit in der Teilzeit Tj (dB)
K R,j = Zuschlag für Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit in der Teilzeit Tj (dB)
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