Berechnung der Schallpegel, Schallwerte und des Strömungsrauschens
Hinweis
In dieser Formelsammlung steht für die Funktion log der Zehnerlogarithmus, z. B. log(100) = 2
Heute wird der Zehnerlogarithmus auch mit der Funktion lg oder lg10 bezeichnet.
Der natürliche Logarithmus ist mit der Funktion ln bezeichnet, z. B. ln(2) = 0,693.
Schallpegeländerung
Entfernungsbedingte Pegelabnahme - Punktschallquelle - Theorie
Mit zunehmender Entfernung von der Schallquelle wird ein Geräusch schwächer.
Bei einer Punktschallquelle und der Annahme einer kugelförmigen Schallausbreitung ergibt sich die Abnahme des Schallpegels somit zu:
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
Die Schallpegelabnahme bei Entfernungsverdoppelung bei einer Punktschallquelle beträgt nach der Theorie 6 dB.
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Entfernungsbedingte Pegelabnahme - Punktschallquelle - Praxiswert
Bei der Schallpegelabnahme im Freifeld sind weitere wesentliche Einflüsse zu berücksichtigen:
- Bodendämpfung
- Luftabsorption
- Metrologische Einflüsse (Temperatur, Wind usw.)
Um diese Einflüsse zu berücksichtigen hat sich in der Praxis gezeigt, dass mit einer Schallpegelabnahme bei Entfernungsverdoppelung von 5
dB zu rechnen ist.
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
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Entfernungsbedingte Pegelabnahme - Linienschallquellen
Im Gegensatz zur Punktschallquelle, bei der man von einer kugelförmigen Ausbreitung der Schallwellen ausgeht, breiten sich bei sehr
langen Linienschallquellen (z. B. Eisenbahnzug, Autokolonne, Rohrleitung) die Schallwellen auf einer Zylinder-oberfläche aus.
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
Δ L p = Schallpegelabnahme zwischen Standort 1 und 2 (dB)
L p1 = Schallpegel am Standort 1 (dB)
L p2 = Schallpegel am Standort 2 (dB)
r 1 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 1 (m)
r 2 = Entfernung zur Schallquelle am Standort 2 (m)
Die Schallpegelabnahme bei Entfernungsverdoppelung einer Linienschallquellen beträgt 3 dB.
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Schallpegelerhöhung bei mehreren gleichlauten Schallquellen
Wirken mehrere Schallquellen gleicher Lautstärke nebeneinander, erhöht sich der Schalldruckpegel um folgende Werte:
L pges = Schalldruckpegel gesamt (dB)
L pi = Schalldruckpegel der Einzelquellen (dB)
n = Anzahl gleichlauter Schallquellen
Δ L p = Schallpegelerhöhung (dB)
L pges = Schalldruckpegel gesamt (dB)
L pi = Schalldruckpegel der Einzelquellen (dB)
n = Anzahl gleichlauter Schallquellen
Δ L p = Schallpegelerhöhung (dB)
Anzahl Schallquellen |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Schallpegelerhöhung (dB) |
3,0 |
4,8 |
6,0 |
7,0 |
7,8 |
8,5 |
9,0 |
9,5 |
10,0 |
10,4 |
10,8 |
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Summenpegel von mehreren ungleichlauten Schallquellen
Bei der Ermittlung des Gesamtschallpegels von mehreren Schallquellen mit unterschiedlichen Schallpegeln ist der Schallpegel wie folgt
zu ermitteln:
L pges = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel einer Schallquelle (dB)
n = Anzahl Schallquellen
L pges = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel einer Schallquelle (dB)
n = Anzahl Schallquellen
Schallpegelerhöhung der lauteren Schallquelle , bei zwei Schallquellen mit unterschiedlichen Schallpegeln.
Schallpegeldifferenz
zweier Schallquellen (dB) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Schallpegelerhöhung der
lauteren Schallquelle(dB) |
3,0 |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
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Energetische Mittelwertbildung von mehreren Schallquellen
L m = Mittelwert-Schalldruckpegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel einer Schallquelle (dB)
n = Anzahl Schallquellen
L m = Mittelwert-Schalldruckpegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel einer Schallquelle (dB)
n = Anzahl Schallquellen
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Zulässige Überschreitung des Mittelungspegels bei zeitlich begrenztem Betrieb
Bei einem Schallpegel treten oftmals unterschiedliche Schallpegelwerte über einen gewissen Zeitraum auf, oder die Einwirkzeit wirkt
nicht über die gesamte Tages- oder Nachtzeit. Die Schallpegel werden dann nach ihren zeitlichen Anteilen nach der Energetischen
Mittelwertbildung summiert, so dass eine Pegelerhöhung für einzelne Zeitintervalle möglich ist.
Die Summe aus der zeitlichen Betrachtung darf den zulässigen Schallpegel nicht überschreiten. Die Schallpegelerhöhung ist nach Tageszeit
max. 16 Std. und Nachtzeit max. 8 Std. getrennt zu betrachten.
L p ges = Mittelungspegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel während des Zeitintervalls t i (dB)
ΔL p = Schallpegelüberschreitung (dB)
T ges = zu betrachtende Gesamtzeit (Std.)
t i = Zeitintervall für Schalldruckpegel L pi (Std).
n = Anzahl Zeitintervalle (-)
L p ges = Mittelungspegel (dB)
L pi = Schalldruckpegel während des Zeitintervalls t i (dB)
ΔL p = Schallpegelüberschreitung (dB)
T ges = zu betrachtende Gesamtzeit (Std.)
t i = Zeitintervall für Schalldruckpegel L pi (Std).
n = Anzahl Zeitintervalle (-)
Überschreitung des Schallpegels bei zeitlich begrenztem Betrieb.
Zeitintervall von L pi (Std.) |
|
16 |
12 |
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Überschreitung (dB) |
tags |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
12 |
Überschreitung (dB) |
nachts |
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
9 |
Faustformel: Eine Halbierung (Verdoppelung) der Einwirkungszeit eines Geräusches vermindert (erhöht) seinen Mittelungspegel um ca. 3
dB.
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Störpegel
Subtraktion von Schallpegeln - Berechnung des Schallpegels ohne Störpegel
Die Subtraktion von Schallpegeln wird bei folgenden Auswertungen bzw. Berechnungen angewendet:
Messung einer Schallquelle
Bei der Messung einer Schallquelle wird ein Gesamtpegel gemessen der sich aus der zu messenden Schallquelle und einem Umgebungsgeräusch
(Störpegel) ergibt. Um eine Aussage über den absoluten Schallpegel (L Nutz) der zu messenden Schallquelle machen zu können, ist die
Subtraktion von Schallpegeln anzuwenden. In Abhängigkeit der Differenz zwischen Gesamt- und Störpegel ist der unten aufgeführte
Korrekturpegel vom Gesamtpegel abzuziehen. Das Ergebnis ist der Schallpegel der zu messenden Schallquelle. Beträgt die Differenz zwischen
Gesamt- und Störpegel mehr als 10 dB, kann die Pegelsubtraktion entfallen, da der Gesamtpegel dem Schallpegel der zu messenden
Schallquelle entspricht.
Berechnung des Nutzpegels
Bei der Auslegung von Schalldämpfern ist eine zulässige Schallforderung gegeben (L ges). Sind mehrere Schallquellen zu berücksichtigen (L
Stör), so kann mit der Schallpegelsubtraktion der zulässige Nutzpegel der letzten Schallquelle berechnet werden, so dass der
Gesamtschallpegel nicht überschritten wird.
L Stör = Störpegel (dB)
L Nutz = Nutzpegel (dB)
L ges = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L Kor = Korrekturpegel (dB)
L Stör = Störpegel (dB)
L Nutz = Nutzpegel (dB)
L ges = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L Kor = Korrekturpegel (dB)
Bei einer Pegeldifferenz zwischen Gesamt- und Störpegel ist folgender Korrekturschallpegel vom Gesamtschallpegel abzuziehen.
L ges - L Stör (dB) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
L kor (dB) |
6,87 |
4,33 |
3,02 |
2,20 |
1,65 |
1,26 |
0,97 |
0,75 |
0,58 |
0,46 |
0,36 |
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Korrekturschallpegel bei Messungen mit Störpegel
Bei Schallpegelmessungen wird ein Gesamtpegel gemessen der sich aus der zu messenden Schallquelle und einem Umgebungsgeräusch
(Störpegel) ergibt. Um die zu messende Schallquelle beurteilen zu können, ist der der unten dargestellte Korrekturschallpegel vom
Gesamtpegel zu Subtraktieren. Beträgt die Differenz zwischen Nutzpegel und Störpegel mehr als 10 dB, kann die Pegelsubtraktion entfallen.
L ges = Gesamtschallpegel (dB) - L Stör = Störpegel (dB) - L Kor =
Korrekturschallpegel (dB) L Mess = Messpegel der zu messenden Schallquelle (dB) - L Mess = L
ges - L Kor
Beispiel:
L ges = Gesamtschallpegel = 60 (dB)
L Stör = Störpegel = 56 (dB)
Differenz L ges - L Stör = 60 - 56 = 4 (dB)
L Kor = Korrekturschallpegel nach Diagramm = 2,2 (dB)
L Mess = Messpegel der zu messenden Schallquelle (dB) - L Mess = L ges - L Kor =
60 - 2,2 = 57,8 (dB)
Die Bezugswerte sind die Hörschwelle für das menschliche Gehör, sie entsprechen einem Schalldruckpegel von 0 dB.
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Schallwerte
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
Bezugs-Schalldruck
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
Bezugs-Schallintensität
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)
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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
Bezugs-Schallschnelle
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
Bezugs-Schallenergie
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)
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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
Bezugs-Schallenergiedichte
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).
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
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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
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
Näherungsformel
Ideale Gase
Flüssigkeiten
Feststoffe
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.
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)
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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.
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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Strömungsrauschen
Strömungsrauschen in Luftkanälen nach VDI 2081
Bei der Durchströmung von Luft in Rohrleitungen treten Strömungsgeräusche auf, die Abhängig sind von der Strömungsgeschwindigkeit, von
dem Querschnitt des Kanals und dem Turbulenzgrad. Die nachfolgenden Formeln können nur als Näherungswerte angesehen werden, da
fertigungstechnische Einflüsse einen großen Einfluss auf das Strömungsrauschen nehmen.
Das Strömungsrauschen sollte ca. 10 dB niedriger liegen als der Hauptschallpegel, da andernfalls sich der Hauptschallpegel
erhöht.
In der Literatur werden unterschiedliche Formeln für das Strömungsrauschen genannt die nachfolgend aufgeführt werden.
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
v = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
A = Rohrquerschnitt (m²)
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
v = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
A = Rohrquerschnitt (m²)
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Strömungsrauschen in Abgasleitungen
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
v = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
A = Rohrquerschnitt (m²)
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
v = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
A = Rohrquerschnitt (m²)
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Änderung des Strömungsrauschens bei Änderung des Volumenstroms
Δ L w = Änderung Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
V 1 = Ausgangs Volumenstrom (m³/s)
V 2 = geänderter Volumenstrom (m³/s)
Δ L w = Änderung Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
V 1 = Ausgangs Volumenstrom (m³/s)
V 2 = geänderter Volumenstrom (m³/s)
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Volumenstromänderung der Luft bei Temperaturänderung
Δ V = Volumenstromänderung der Luft (m³/s)
V 0 = Ausgangs Volumenstrom (m³/s)
T 1 = Ausgangs Temperatur (K)
T 2 = geänderte Temperatur (K)
Δ V = Volumenstromänderung der Luft (m³/s)
V 0 = Ausgangs Volumenstrom (m³/s)
T 1 = Ausgangs Temperatur (K)
T 2 = geänderte Temperatur (K)
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Oktavspektrum des Strömungsrauschens in Leitungen
Die Verteilung der Schallleistungspegel über die Oktavfrequenzen kann Näherungsweise nach folgendem Diagramm bestimmt werden. Dort
sind auf der Abszisse, aus Oktav-Mittenfrequenz und Strömungsgeschwindigkeit, die jeweiligen Korrekturwerte aufgetragen. Diese sind zum
oben ermittelten Gesamt-Schallleistungspegel zu addieren. Diese Zuordnung ist als Näherungswert zu betrachten.
L w Okt = Oktav-Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB) − Gesamtwert s. oben
ΔL w = Korrekturwert für Oktav-Schallleistungspegel (dB)
L w Okt = Oktav-Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB)
L w = Schallleistungspegel Strömungsrauschen (dB) − Gesamtwert s. oben
ΔL w = Korrekturwert für Oktav-Schallleistungspegel (dB)
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Gesamtschallpegel
Berechnung des mittleren Gesamtschallpegels, aus den einzelnen Schallpegelwerten der einzelnen Frequenzen.
L pg = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L p = Schalldruckpegel der einzelnen Frequenzen (dB)
n = Anzahl der Frequenzen
L pg = Gesamtschalldruckpegel (dB)
L p = Schalldruckpegel der einzelnen Frequenzen (dB)
n = Anzahl der Frequenzen
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Bewertungsfaktoren von Schallpegeln
Um die Lautstärkeempfindlichkeit des Menschen zu berücksichtigen, werden die Messwerte bei den einzelnen Frequenzen mit
Bewertungsfaktoren beaufschlagt. Diese Werte entsprechen dem Empfinden des menschlichen Gehörs.
Die wichtigsten Bewertungsfaktoren sind die sogenannten A-Frequenzbewertungsfaktoren.
L pA = Schalldruck mit Bewertung (dB(A))
L p = Schalldruckpegel ohne Bewertung (dB)
BF = Bewertungsfaktor (dB)
L pA = Schalldruck mit Bewertung (dB(A))
L p = Schalldruckpegel ohne Bewertung (dB)
BF = Bewertungsfaktor (dB)
Bewertungsfaktoren bei den einzelnen Frequenzen:
Frequenz (Hz) |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
16000 |
A - Bewertung (dB) |
-39,52 |
-26,21 |
-16,18 |
-8,67 |
-3,25 |
0,00 |
1,20 |
0,96 |
-1,15 |
-6,71 |
B - Bewertung (dB) |
-17,12 |
-9,36 |
-4,23 |
-1,36 |
-0,28 |
0,00 |
-0,09 |
-0,72 |
-2,94 |
-8,53 |
C - Bewertung (dB) |
-3,03 |
-0,82 |
-0,17 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
-0,17 |
-0,83 |
-3,05 |
-8,64 |
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Berechnung der Bewertungskurven A, B und C von Schallpegeln in Abhängigkeit der Frequenz
Um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass das menschliche Ohr Töne mit gleichem Schalldruck in unterschiedlichen Tonhöhen
unterschiedlich laut empfindet, werden so genannte Frequenzbewertungskurven verwendet.
Da die Krümmung der Kurven gleicher Lautstärkepegel und damit der Frequenzgang des Gehörs vom Schalldruckpegel abhängig ist, wurden für
unterschiedlich hohe Schalldruckpegel unterschiedliche Bewertungskurven definiert:
A-Bewertung: Entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 20-40 phon
B-Bewertung: Entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 50-70 phon
C-Bewertung: Entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 80-90 phon
Bewertete Pegel werden durch den entsprechenden Buchstaben der Frequenzbewertung als Index der Messgröße gekennzeichnet.
A (f) = A-Bewertungsfaktor (dB)
B (f) = B-Bewertungsfaktor (dB)
C (f) = C-Bewertungsfaktor (dB)
f = Frequenz (Hz)
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Oktav- und Terzbandfrequenzen
Bei der Breite der Frequenzbänder verhält sich die obere Grenzfrequenz des Spektrums zur unteren Grenzfrequenz wie folgt:
f o = obere Grenzfrequenz (Hz)
f u = untere Grenzfrequenz (Hz)
f o = obere Grenzfrequenz (Hz)
f u = untere Grenzfrequenz (Hz)
Frequenzwerte für Terz- und Oktavband:
Oktave |
|
31,5 |
|
|
63 |
|
|
125 |
|
|
250 |
|
Terz |
25 |
31,5 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
Oktave |
|
500 |
|
|
1000 |
|
|
2000 |
|
|
4000 |
|
Terz |
400 |
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
4000 |
5000 |
Oktave |
|
8000 |
|
|
16000 |
|
|
Terz |
6300 |
8000 |
10000 |
12500 |
16000 |
20000 |
|
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Umrechnung von Terz- in Oktavspektren
Der Schalldruckpegel für das Oktavspektrum ist aus dem Pegel auf der Oktavfrequenz und dem links und rechts liegenden Pegel der
Terzfrequenz zu ermitteln.
Eine Berechnung von Oktav- in Terzwerte ist nicht möglich.
L okt = Schalldruckpegel Oktavspektrum (dB)
L Terz = Schalldruckpegel Terzspektrum (dB)
L okt = Schalldruckpegel Oktavspektrum (dB)
L Terz = Schalldruckpegel Terzspektrum (dB)
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