Schallenergiedichte
Schallgrößen |
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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.
Definition
Die Schallenergiedichte E ist die Schallenergie pro Volumeneinheit:
Sie gibt Auskunft über die Schallenergie W an einem bestimmten Ort eines Schallfeldes und ist dessen Energiedichte.
Die Einheit der Schallenergiedichte ist Joule pro Kubikmeter (J/m3).
Im Sonderfall der ebenen fortschreitenden Welle ist die zeitgemittelte Schallenergiedichte:
- ,
wobei I die Schallintensität und c die Schallgeschwindigkeit ist.
Schallenergiedichtepegel
Gelegentlich wird die Schallenergiedichte auch in Form eines Schallenergiedichtepegels LE in Dezibel (dB) angegeben:
Der Bezugswert ist mit J/m3 oder W·s/m3 definiert.[1]
Zusammenhänge in der ebenen Welle
Weitere Formeln zur Schallenergiedichte bei ebenen, fortschreitenden Schallwellen:
Hierbei ist:
Symbol Einheiten Bedeutung E W·s/m3 Schallenergiedichte ξ m, Meter Schallauslenkung = 2 · · f rad/s Kreisfrequenz ρ kg/m3 Luftdichte, Dichte der Luft (des Mediums) v m/s Schallschnelle a m/s2 Schallbeschleunigung p Pascal Schalldruck f Hertz Frequenz Z = c · ρ N·s/m3 Schallkennimpedanz, Akustische Feldimpedanz I W/m2 Schallintensität c m/s Schallgeschwindigkeit Pak W, Watt Schallleistung A m2 Durchschallte Fläche
Quellen
- ↑ DIN 1320: Akustik: Begriffe, Ausgabe 1997-06, Beuth Verlag.