ebs
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Anmeldungsdatum: 03.11.2007
Beiträge: 217
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 Verfasst am: 05 Nov 2007 - 22:34:51 Titel: Re: Akustik |
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| xx carcharodon xx hat folgendes geschrieben: | Kann mir vielleicht jemand bei dieser Aufgabe helfen? Ich weiß nicht was für eine Formel ich hier verwenden muss: Schalldruckamplitude geringster hörbarer Schall: 2*10^-5 Nm^-2
Lautester ohne Schmerzen hörbarer Schall: 28Nm^-2
Zu bestimmen ist in beiden Fällen die Intensität des Schalls sowohl in Wm^-2 als auch in Dezibel und die Amplitude der Schwingungen bei einer Frequenz von 500Hz. die Luftdichte beträgt 1,29 kg/m^3 und die Schallgeschwindigkeit 345 ms^-1
Leider habe ich überhaupt keine Übungsmitschrift mehr zur Hand und weiß absolut nicht welche Formel man hier anwenden muss. |
Der geringste hörbare Schall hat bei etwa 1 kHz den Schalldruck po = 2*10^-5 N/m². N/m² = Pa.
Die Hörschwelle liegt also bei po = 2*10^-5 Pa = 20 µPa. Das ist nicht die Schalldruckamplitude; das ist der Effektivwert der Schalldrucks.
Der Schalldruckpegel der Hörschwelle wird Lp = 0 dB genannt, weil der Bezugsschalldruck po = 20 µPa ist (Festlegung) als Effektivwert!
Der lauteste ohne Schmerzen hörbare Schall ist von Mensch zu Mensch verschieden.
Somit werden in der Literatur unterschiedliche "Schmerzschwellen" genannt:
Schalldruck- Schall
pegel druck
Lp p
120 dB = 20 Pa
130 dB = 63 Pa
134 dB = 100 Pa
137,5 dB = 150 Pa
140 dB = 200 Pa
In der Aufgabe ist für die "Schmerzschwelle" der Schalldruck p = 28 N/m² = 28 Pa angegeben, was einem Schalldruckpegel von Lp = 122,9 dB entspricht. Auch dieses sind immer Effektivwerte.
Dieser Rechner ist dazu empfehlenswert: "Umrechnung von Schallgrößen (Pegel)"
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallpegel.htm
Die Formeln sind dort auch zu finden.
Lp = 20 * log (p / po) = LI = 10 * log (I / Io)
Der Schallintensitätspegel der Hörschwelle wird LI = 0 dB genannt, weil die Bezugsschallintensität Io = 10^-12 W/m² ist. (Festlegung).
Die Schallintensität bei der Schmerzschwelle ist LI = 1,96 W/m², was aus dem Schalldruck p = 28 Pa bzw. dem Schalldruckpegel Lp = 122,9 dB zu errechnen ist.
Gesucht ist die Amplitude der Schwingungen bei einer Frequenz von f = 500 Hz.
Die Luftdichte beträgt rho = 1,29 kg/m³ und die Schallgeschwindigkeit ist c = 345 m/s.
Mit "Amplitude" ist möglicherweise die Schallauslenkung x gemeint.
Siehe: "Zusammenhang der akustischen Größen (Schallgrößen)"
http://www.sengpielaudio.com/ZusammenhangDerAkustischenGroessen.pdf
x = p / (ω * Z)
Dabei ist ω = 2 pi * f und Z = rho * c
Bei der Hörschwelle ist die Schallauslenkung (Amplitude):
x = 0,00002 / 6,2832 * 500 * 1,29 * 345 =1,43 * 10^-11 m
Bei der angegebenen Schmerzschwelle ist die Schallauslenkung (Amplitude):
x = 28 / 6,2832 * 500 * 1,29 * 345 = 2,00 * 10^-5 m
Viele Grüße ebs
PS: "Schallgrößen, ihre Pegel und der Bezugswert - Umrechnungen, Berechnungen und Formeln"
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallgroessen.htm |
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