Schallleistung

Aus Lexikon der Kunststoffprüfung
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Schallleistung

Inhaltsverzeichnis

Definition

Die Schallleistung ist eine in der zerstörungsfreien Kunststoffprüfung und speziell der akustischen Resonanzanalyse und Ultraschallprüfung sehr gebräuchliche Werkstoffkenngröße. Sie stellt die pro Zeiteinheit abgestrahlte Schallenergie, z. B. eines Motors oder einer Maschine dar und wird nach empfindungsorientierten Kriterien bewertet und als Schalleistungspegel LP angegeben. Vorsicht ist geboten, wenn man mit logarithmischen Größen rechnen will. Eine Addition von Pegeln entspricht einer Multiplikation der zugrunde liegenden linearen Messwerte. Die Addition von zwei gleichgroßen Schallpegeln ergibt einen um 3 dB höheren Schallpegel.

1 dB kleinster hörbarer Pegelunterschied
3 dB Verdoppelung der Leistung
6 dB Verdoppelung der Amplitude, 4fache Leistung
10 dB Verdoppelung der subjektiven Lautstärke, 10fache Leistung
20 dB zehnfache Amplitude, 100fache Leistung


Literaturhinweis

  • Hertlin, Ingolf: Informationsschriften zur zerstörungsfreien Prüfung – ZfP kompakt und verständlich. Band 5: Akustische Resonanzanalyse. Castell Verlag GmbH, Wuppertal (2003)

Akustische Schallfeldgrößen

Die Schallleistung PS beschreibt die Energie, die von einer Schallquelle Q durch eine um diese geschlossene Oberfläche S strömt. Sie ist das Integral der Schallintensität IS über die geschlossene Oberfläche S.
Dabei hängt die Schallleistung mit der Schallintensität wie folgt zusammen:

P_S\,=\,\oint\oint \vec I_S \, d \vec A

Da die Schallintensität, die einen Energiefluss darstellt, eine energetische Größe ist, kann die Oberfläche um die Schallquelle beliebig gewählt werden. In dem Bild sind als Beispiel zwei äquivalente Oberflächensegmente δS skizziert, deren Geometrie dem Abstand von der Schallquelle Q proportional ist. Eine Integration über beide Oberflächensegmente würde das gleiche Ergebnis liefern.

Datei:Schallleistung.JPG

Bild: Darstellung beliebig gekrümmter Oberflächen, durch die die von einer Schallquelle Q ausgehende Schallenergie strömt

Die Bestimmung der Schallleistung erfolgt entsprechend dem Hüllflächenverfahren nach DIN EN ISO 3744.


Literaturhinweise

  • Stöcker, H.: Taschenbuch der Physik. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main (1994), (ISBN 978-3-8171-1720-8)
  • Winkelmann, A. A.: Handbuch der Physik. 2. Band (Akustik) Barth (1909)
  • Kuttruff, H.: Akustik – Eine Einführung. S. Hirzel Verlag, Stuttgart Leipzig (2004), (ISBN 3-7776-1244-8)
  • v. Ardenne, M.: Effekte der Physik und ihre Anwendungen. Harri Deutsch Verlag, Frankfurt/Main (2005), (ISBN 978-3-8171-1682-9)
  • DIN EN ISO 3744 (2011-02): Akustik – Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen – Hüllflächenverfahren der Genauigkeitsklasse 2 für ein im Wesentlichen freies Schallfeld über einer reflektierenden Ebene (ISO 3744:2010); Deutsche Fassung EN ISO 3744:2010
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