Diskussion:Schallleistung

Schallentfernung

Fragt man, wie der Schall mit der Entfernung abnimmt, dann bekommt man mehr falsche als richtige Antworten.

Erklärt man, dass der Schalldruck mit der Entfernung 1/r abnimmt, dann wird der Kopf geschüttelt, weil man doch gelernt hat, das würde mit 1/r² gehen. Das ist falsch, weil das für die Abnahme der Schallintensität gilt.

Wenn man nun die Frage stellt: "Und wie nimmt denn die Schallleistung ab?", dann bekommt man zur Hälfte die Antwort mit 1/r und zur Hälfte mit 1/r².

Nun ist das fast eine Scherzfrage (was nicht erkannt wird), denn die Schallleistung ist ortsunabhängig und kann darum nicht mit der Entfernung abnehmen.

Darum gehört der Satz hier rein: "Die Schallleistung nimmt nicht mit der Entfernung ab."

Der Satz, der das indirekt auch aussagt: "Die Schallleistung einer Schallquelle ist ortsunabhängig" ist zu schwach und wirkt nicht einprägend.

Alfi 08:45, 12. Mar 2005 (CEST)

Hallo Alfi,

Allgemein gesehen, ist die Schalleistung die Energie, die pro Zeit durch eine Fläche strömt. Je nachdem, wie man diese Fläche legt, und was man darin einschließt, erhält man andere Ergebnisse.

• Man kann Schalleistung als Schallfeldgröße betrachten und die Schalleistung betrachten, die von einem Schallempfänger (z.B. einem Mikrofon oder dem Ohr) aufgenommen wird. => immitierte Schalleistung
• Man kann Schalleistung als eine Eigenschaft einer Schallquelle betrachten => emittierte Schalleistung.
• Man kann die Schalleistung einer Schallquelle in Bezug setzen zu der Schalleistung, die von einem Schallempfänger aufgenommen wird, dann erhält man das erwähnte Abstandsgesetz.

Dies alles läßt die Definition der Schallleistung zu. Wichtig ist aber auch hier immer anzugeben, worauf man dei Schalleistung bezieht.

In der Praxis meist angewendet wird die emittierte Schallleistung einer Schallquelle. Diese ist eine Eigenschaft der Schallquelle und damit ortsunabhängig.

Eher ungewöhnlich (aber genau genommen nicht falsch) ist die Betrachtung der Schallleistung als Empfänger-bezogene Schallfeldgröße im freien Schallfeld. Hier ist die Betrachtung des Schalldrucks wesentlich gebräuchlicher und auch aussagekräftiger.

Wo die Schallleistung als Größe für die Schallausbreitung schon eher wieder Sinn macht, ist die Betrachtung der Schallausbreitung in akustisch gekoppelten Systemen, (z.B. bei Wirkungsgrad-Betrachtungen in Lautsprechern) oder bei der Schallübertragung Übertragung in Rohren (z.B. Übertragungsrate der immitierten Schallleistung vom Außenohr zum Innenohr) oder bei der Betrachtung von Schallschutzmaßnahmen in Häusern (auf welchen Wegen erreicht die Schallleistung, die in einem Raum abgestraht wird, die Wohnungen der Nachbarn).

Oder anders gesagt, bei der Angabe der Schallleistung ist nicht die Entfernung das entscheidende, sondern die Bezugsfläche.

Viele Grüße Skyhead 00:07, 14. Mär 2005 (CET)

Hallo Skyhead, bei der Schallleistung ist nicht die Entfernung das entscheidende, sondern die Bezugsfläche. Das ist sicher so. Ich wollte darauf hinweisen, dass Wikipedia überwiegend nicht von Wissenden besucht wird, sondern von Lernenden. Das sollte man bei den Hinweisen ständig im Kopf haben. Und so versuche ich extra immer mit dem Kopf eines Anfängers zu denken. Bunt geht es in den Köpfen mit den Begriffen: Schalldruck, Schallintensität und Schalleistung zu. Besonders die Entfernungabhängigkeit scheint "Glatteis" zu sein, wie ich ganz oben beschrieben habe. Siehe auch den Hinweis des lehrenden Kollegen: http://www.sengpielaudio.com/SchalldruckpegelUndQuadrat.pdf Alfi 05:37, 14. Mär 2005 (CET)

@Skyhead: vergleiche http://www.siart.de/lehre/dezibel.pdf Seite 11

--Itu 21:38, 28. Okt. 2009 (CET)

Vektorschreibweise

Hallo Martinhelfer, ich musste leider wieder den Fehler in Deiner letzen Version rückgängig machen. Die Fläche ist sehr wohl ein Vektor. Flächen sind gerichtet. Die Richtung einer Fläche ist hierbei die Richtung der Flächennormale.

Damit die Vektor-Formel zur Schalleistung korrekt ist MUSS(!) zudem die Fläche als Vektor angegeben werden. Denn die Schalleistung ist ein Skalar. Und in der Formel, die Du angegeben hast, wäre ein Vektor für die Schalleistung herausgekommen, nach der Regel

Vektor (für die Intensität) mal Skalar (für die Fläche) ergibt Vektor (für die Schalleistung), und das ist leider nicht korrekt.

Demgegenüber ergibt das Produkt zweier Vektoren einen Skalar. Das heißt, ist ein Vektor beteiligt (die Intensität) und ist das Ergebnis ein Skalar (die Schallleistung), so ist zwingend, dass der zweite Faktor (Fläche) auch ein Vektor ist.
Mit der Bechreibung der Fläche als Vektor sind einige Klimmzüge in der Beschreibung und Berechnung auch gar nicht mehr nötig (..nur Anteile senkrecht zur Fläche einbeziehen..). Dies ergibt sich dann automatisch aus dem Produkt der Vektoren, denn das Produkt zweier Vektoren, die im Winkel x zueinander stehen ist:

<Betrag Vektor1> * <Betrag Vektor2> * cos(x)

Und das heißt nichts anderes, als dass hierbei automatisch nur die Anteile von Vektor1 in das Ergebnis eingehen, die in die gleiche Richtung zeigen wie Vektor2. Ist Vektor1 die Intesität und Vektor2 Fläche, ausgerichtet in Richtung der Flächennormale, so haben als Ergebnis des Vektorprodukts nur die Anteile der Intensität Auswirkung auf die Schallleistung, die senkrecht zur Fläche stehen.
Viele Grüße Skyhead 01:53, 24. Sep 2005 (CEST)

Hallo Skyhead, leider habe ich deinen Diskussionsbeitrag zu spät gesehen. Im Prinzip hast du recht, nur die Fläche selbst ist kein Vektor. Wir müssen noch eine Multiplikation mit dem Normalenvektor (Einheitsvektor) einbauen, dann ist das wohl korrekt. Können wir das so machen? --Martinhelfer 13:31, 24. Sep 2005 (CEST)

Hallo Martinhelfer,

das Einfügen eines Normalenverktors ist absolut unüblich und nur in Ausnahmefällen (ebene Flächen) handhabbar. In technischen Anwendungen wird üblicherweise mit Flächenvektoren gearbeitet, wobei einer Fläche die Richtung ihres Normalenvektors zugeordnet wird.

Insbesondere bei der Integration über gekrümmte Flächen (z.B. über eine die Schallquelle umhüllende Kugel) kann mit Hilfe eines Normalenvektors nicht mehr so richtig nachvollzogen werden, denn hier hat nämlich jedes Flächenstück dA eine andere Richtung, hier müsste dann jedem Flächenstück dA ein anderer Normalenvektor zugeordnet werden. Und dann ist man direkt bei der Integration über einen Flächenvektor ${\overrightarrow {dA}}$. Hiermit gestaltet sich auch die ganze mathematische Darstellung wesentlich einfacher.

Ich habe in der Formel wieder die Integration über den Flächenvektor eingebracht.

Viele Grüße, Skyhead 23:04, 27. Sep 2005 (CEST)

Hallo Skyhead, diese Betrachtungsweise ist mir unbekannt. Die Schreibweise mit dem Normalenvektor wird z.B. in Bies und Hansen: "Engine Noise Control" verwendet. Aber sei's drum, jetzt lassen wir's so. Gruß --Martinhelfer 09:21, 28. Sep 2005 (CEST)

Schallenergie in elektrischer Leistung

Hallo

wenn man über den Begriff Schall nachdenkt, fallen einem nur die Worte Lärm, Umweltbelastung und Vermeidung von Lärm ein.

Jedoch - wie auch wie hier beschrieben ist - hat der Schall auch eine Leistung (in Watt gemessen).

Ich möchte hier als Laie in der Thematik Schall-Leistung meine Frage zur Diskussion stellen. Lohnt sich die Umwandlung von Schall (Lärm) in elektrische Leistung? Das heißt, zum Einspeisen ins Stromnetz. Hierfür kommen sicherlich nur Schallquellen in Frage, die dauerhaft Schall erzeugen und über eine große Schallleistung verfügen (z.B. Hochleistungsmaschinen, Kompressoren ect.)

Dank an alle Diskussionsteilnehmer

Gruß -- Balckpuma65 08:47, 29. Jan 2006 (CET)

Die Frage gehört eigentlich nicht hier her, da der Artikel nicht davon profitiert. Aber gut: ein großer Lkw-Motor produziert z.B. eine Schallleistung von ca. 1 W. Das reicht noch nicht mal für eine Taschenlampenbirne, selbst wenn man den Wirkungsgrad bei der Umwandlung außer Acht lässt. --Martinhelfer 12:49, 29. Jan 2006 (CET)

Beispiel

Der Wert beim lautsprecherbeispiel kommt mir etwas gering vor. Das wär vllt ein guter Wert für die Stereoanlage zuhase, aber wohl nicht für ein Großkonzert. Da werden normalerweise lautsprecher mit einer elektrischen Leistung von mehreren tausend Watt RMS verwendet. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Wirkungsgrad so schlecht ist, dass da nur 100W Schalleistung rauskommen. 100W wäre vllt als Beispiel für den Durchschnitt bei einem Konzert sinnvoll, aber ich denke, es wäre wohl sinnvoller, die höchste leistung, die der Lautsprecher über eine längere zeit abgegeben kann anzugeben als den Durchschnitt. --MrBurns 01:46, 29. Apr 2006 (CEST)

Hallo MrBurns,

der elektrische Anschlusswert gibt an, welche elektrischen Leistung man einem Lautsprecher maximal zumuten darf ohne ihn zu übersteuern oder zu beschädigen. (Ob sich ein Lautsprecher unter elektrischer Vollast noch gut anhört, sei einmal dahin gestellt) Das heißt, die lautesten Spitzenwerte, die irgendwann einmal in einem Konzert vorkommen könnten, dürfen diesen Wert nicht überschreiten. Um nicht allein dadurch die Anlage zu übersteuern, dass der Schlagzeuger einmal etwas kräftiger auf seine Trommeln haut, hält man bei der Aussteuerung der Anlage genügenden Sicherheitsabstand zu den Maximalwerten.

Wenn man z.B. die Anlage 20 dB unter den Maximalwerten betreibt, um bei Lautstärkespitzen nicht die Anlage zu übersteuern, heißt dass, die Leistung beträgt nur 1/100 der Maximalleistung.

Zum anderen darf natürlich die Lautstärke nicht so laut sein, dass Musiker oder Zuhörer bleibende Hörschäden davon tragen. Das heißt, selbst wenn die Anlage mehr könnte, wird sie trotzdem so weit heruntergeregelt, bis die Lautstärke stimmt.

Außerdem werden viele Lautsprecher nicht nur deshalb eingesetzt, damit es lauter wird, sondern auch um den Schall bei einem großen Auditorium gezielt verteilen zu können.

Wenn also von einer 100 000 W-Anlage eine Schalleistung von 100 W abgestrahlt wird, so ergibt das im Publikum schon eine enorme Lautstärke.

Viele Grüße Skyhead 01:25, 2. Mai 2006 (CEST)

Naja, der RMS-Wert ist nicht das, was dem lautsprecher maximal zumuten darf. Das wäre PMPO. Da hast sogar bei einem Billiglautsprecher mit <100W RMS Manchmal angaben, die wenn sie RMS-Leistungen wären einem lautsprecher für die Loveparade entsprechen würden. Die RMS-Leistung entspricht der Gleichstromleistung, die der Verstärker (wenn es keine Verlustleistiung gibt) aus dem Netzt ziehen muss, um seine maximale Dauerleistung zu erreichen. Die Dauerleistung bei einem Sinuston (entspricht der früher angegebenen Sinusleistung), mit der man einen Lautsprecher ansteuern könnte, ohne dass er beschädigt wird ist in etwa 2/3 der RMS-Leistung. -MrBurns 22:57, 20. Mai 2006 (CEST)

Beispiel: Sirene

Der Wert könnte vielleicht etwas genauer angegeben werden? Die westdeutsche Einheitssirene soll nach Angabe eines Herstellers, der die alten Geräte aufarbeitet, in 30 Metern 101 dB(A) liefern (Datenblatt); eine typische Variante einer modernen elektronischen Sirene des Typs 2400 (ob das die elektrische oder die Schallleistung ist, weiß ich nicht) soll 121 dB(A) bringen (Datenblatt). Kann man daraus die Schallleistung ermitteln? Wenn ja, könnten die beiden Beispiele m.E. in die Tabelle aufgenommen werden. Gruß --MdE ^✉ 14:49, 10. Nov. 2010 (CET)

abgestrahlte Schalleistung messen

Im Anhang eines alten Buchs Akustikbuchs S201 (Buch leider nicht mehr vorhanden) fand ich folgende Gleichung 30. Abgestrahlte Schalleistung P [W] eines Lautsprechers im Raum mit Volumen V [m³] und der Nachhallzeit T [s] (p = Schalldruck am Meßmikrophon [µbar]

P = p² . V / T . 10-6 [W]

Gruß

"Tabelle: Schallleistung und Schallleistungspegel" fragwürdig

Dass ein LKW-Diesel mit 140 dB lauter als ein MG und ein Presslufthammer ist, möchte ich mal bezweifeln. Gibts dazu Quellen? (nicht signierter Beitrag von 84.130.197.99 (Diskussion) 15:02, 15. Okt. 2012 (CEST))

Jou, ein großer Lkw-Diesel liegt bei ca. 120 dB (selbst gemessen). Die Angaben sind wohl größtenteils von hier: http://www.sengpielaudio.com/SchalldruckpegelSindNichtSchallleistungspegel.pdf. Da steht etwas unpräzise "Großdiesel" bei 140 dB. Hab mal (immerhin etwas weniger unpräzise) "Schiffsdiesel" draus gemacht. --Martin Helfer (Diskussion) 11:57, 14. Nov. 2012 (CET)

Aus welcher Entfernung hast du das selbst gemessen? Weil ich nehme mal an, du hast den Schalldruckpegel gemessen, der ja entfernungsabhänig ist. Und war die Motorhaube auch offen? Weil die schirmt ja auch einiges ab... --MrBurns (Diskussion) 10:45, 15. Nov. 2012 (CET)

Moin MrBurns,

Die Schallleistung ist die Quellstärke und unabhängig von der Messentfernung, ja sogar von der Gestalt der verwendeten Hüllfläche. Dieses ist die Fläche, auf der Daten erhoben werden (Schallintensität oder Schalldruckpegel) um die Schallleistung zu berechnen. Großdiesel, wie z.B. Schiffsdieselmotoren, werden üblicherweise frei aufgestellt, da sind Motorhauben nicht zu erwarten. Für LKW-Dieselmotoren wäre die Schallleistungsmessung an einem eingebauten Motor kaum durchführbar, wenn überhaupt nur ohne Last. Du kannst hier also von einer Prüfstandsmessung ausgehen. Ich kann Martins Angaben übrigens aus eigener Messerfahrung bestätigen. Gruß, Chrrssff (Diskussion) 10:55, 16. Nov. 2012 (CET)

Der "Daumenwert" stammt, wie Chrrssff richtig vermutet, tatsächlich aus eigenen Prüfstandsmessungen. Entweder wird hierfür ein Hallraum oder ein reflexionsarmer Prüfstand (mit Mikrofonen auf einer Hüllfläche um den Motor) eingesetzt. Die Nachfrage von MrBurns ist jedoch sicherlich berechtigt. Mein Statement war evtl. etwas kurz geraten. --Martin Helfer (Diskussion) 22:00, 27. Nov. 2012 (CET)

Mir ist klar, dass das Messergebnis unabhängig von der Entfernung ist, wenn man tatsächlich (mit einer Hüllfläche) die Schalleistung misst. Man kann aber natürlich auch den Schalldruckpegel messen und daraus die Schalleistung ausrechnen, das Ergebnis ist dann aber nur korrekt, wenn man die Entfernung berücksichtigt und der Schall, der von der Quelle ausgeht isotrop (also richtungsunabhängig) abgestrahlt wird. -MrBurns (Diskussion) 05:07, 28. Nov. 2012 (CET)

Die Schallleistung oder der Schallleistungspegel haben mit der Entfernung absolut nichts zu tun.

An Benutzer:Svebert
Gedankenhilfe: Eine 100 Watt-Glühlampe emittiert ständig die gleiche Leistung. Das ist so - egal ob in 1 m, in 10 m oder in 100 m Abstand. Diese Watt ändern sich nicht mit dem Abstand.
Was sich mit der Entfernung ändert ist die Schallintensität und absolut nicht die Schallleistung.
ebs --Ebs (Diskussion) 00:30, 11. Sep. 2013 (CEST)

Das hier muss beachtet werdden

Ich glaube auch dass die Entstehung des Schalldrucks vorallem bei unterschiedlichen Luftschichten die der Rotor durchdringen muss verstärkt wird. (Zum Beispiel wenn im unteren Bereich wenig Windgeschwindigkeit ist und das Flügelblatt mit hoher Geschwindigkeit dort eindringt die Luftteilchen erstens durch den Anstellwinkel weggedrückt werden und zweitens durch das Flügelprofil ein Unterdruck auf der anderen Seite entsteht und die Luftteilchen angesaugt werden. (meiner Meinung nach ist der Unterdruck hauptverantwortlich für den Lärmpegel, da größere Menge an Luft beeinflusst ist und somit die Frequenz der Schallwellen niedriger ist) - (nicht signierter Beitrag von 93.244.238.227 (Diskussion) 11:46, 12. Jun. 2021 (CEST))

Zum Verständnis des Prinzips der Schallleistung einer Schallquelle

Man denke sich die Schallquelle punktförmig. Man denke sich eine Kugel mit 1 m² Oberfläche (diese Kugel hat einen Radius von ca. 0,282 m). Man denke sich die punktförmige Schallquelle jetzt im Zentrum der Kugel. Nun aktiviere man die Schallquelle und messe den Schalldruck auf der Oberfläche der Kugel. Er ist überall gleich. Man berechne den Pegelwert des Schalldrucks (20 mal Logarithmus Schalldruck zu Bezugsschalldruck, also 20 ·log(p/p0) in dB). Der Schallleistungspegel hat denselben Wert wie der Schalldruckpegel auf der Kugeloberfläche.

- Sollte man diese Erklärung nicht in den Artikel einbauen? --Kallemöhn (Diskussion) 14:25, 30. Jun. 2021 (CEST)

Schallleistungspegel

Der Abschnitt "Schallleistungspegel" sollte ausgebaut werden. Ich mache folgenden Vorschlag: -- Der Schallleistungspegel beschreibt die Schallemission einer Schallquelle objektiv, d.h. ohne eine Abhängigkeit von der Entfernung zwischen Quelle und Hörer oder den akustischen Verhältnissen des Raumes, in welchem sich diese Quelle befindet. Der Schallleistungspegel entspricht zahlenmäßig dem Schalldruckpegel, der auf einer Kugel mit einem Quadratmeter Oberfläche gemessen würde, wenn die Schallquelle punktförmig im Zentrum dieser Kugel wäre. Die Schall-Leistung ist die Ursache, die Wahrnehmung (der Schall-Druck) entspricht der Wirkung. Das ist unmittelbar vergleichbar mit der elektrischen Leistung eines Leuchtmittels: Die Leistung einer 60-Watt Glühlampe ändert sich nicht, wenn sie aus größerer Entfernung betrachtet wird, oder wenn sie in einem hellen statt einem dunklen Raum scheint. Eine Schallquelle strahlt zunächst einmal nur Direktschall ab. Befindet sich die Quelle in einem Innenraum, wird der Schall an den Wänden zum Teil absorbiert. Der nicht absorbierte Teil wird reflektiert und trägt zum Hörerlebnis bei. Wie groß der Anteil des absorbierten Schalls ist, wird durch die äquivalente Absorptionsfläche des Raumes angegeben. Diese Größe wird mit $A$ bezeichnet und kann mit der Sabineschen Formel berechnet werden: $A={V\cdot k \over T_{60}}$. Dabei ist $V$ das Raumvolumen in Kubikmetern, $k$ die Sabinesche Konstante und $T_{60}$ die Nachhallzeit des Raumes in Sekunden. Wenn der Empfänger (Hörer, Mikrofon) weit genug von der Quelle entfernt ist, wird nur der Nachhall wahrgenommen, der Direktschall kann vernachlässigt werden. Die Entfernung, ab der dies erfolgt, heißt Mindestmikrofonabstand. Dieser wird mit der Formel $r_{M}={\sqrt {A \over 2\cdot \pi }}$ berechnet. Die Formel für den Nachhall lautet $L_{p,hal}=L_{W}+10\cdot \log \left({4 \over A}\right)$. Daraus läßt sich durch einfaches Umformen die Formel für den Schallleistungspegel ableiten: $L_{W}=L_{p,hal}-10\cdot \log \left({4 \over A}\right)$. Wenn ein Raum groß genug ist und eine hinreichende Nachhallzeit besitzt, kann durch eine Schalldruckmessung (im Abstand $\geq r_{M}$) der Schallleistungspegel bestimmt werden.--Kallemöhn (Diskussion) 11:52, 25. Jan. 2022 (CET)