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| Schallwellen sind nichts anderes als Druckwellen, welche die Luft und unsere Trommelfelle im Ohr in Bewegung versetzen. Schall hören wir. Er setzt unsere Trommelfelle und Mikrofonmembranen in Bewegung - siehe: "Von der Schallquelle zum Trommelfell". Daher sollten wir Tontechniker möglichst den Schalldruck als Wirkung genauer betrachten; siehe: Schalldruck und Schallleistung − Wirkung und Ursache Nie den Ausdruck "Intensität des Schalldrucks" verwenden. Intensität ist nämlich nicht Schalldruck. Auseinanderhalten: Schalldruck, Schalldruckpegel, SPL, Schallintensität, Schallintensitätspegel. Wieviel dB ist denn zweimal (doppelt, halb) oder dreimal so lauter Schall? Schall? Welchen denn? ● Für Berechnungen mit Schallpegeln (dB) gehe zu: "Dämpfung der Schallpegel mit der Entfernung - Schall-Abnahme". |
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| Es gibt keine Lärmabnahme oder Schallverminderung pro Meter. Die Schallpegelabnahme geht mit 6 dB pro Abstandsverdopplung. Schallleistung bzw. Schallleistungspegel haben mit der Entfernung absolut nichts zu tun. |
| Schallquelle ab (1/r²). Das ist ein häufig erzähltes und gern geglaubtes Märchen. |
| Die Schallleistung bzw. der Schallleistungspegel haben absolut nichts mit der Entfernung zu tun. Gedankenhilfe: Eine 100 Watt-Glühlampe emittiert ständig die gleiche Leistung. Das ist so - egal ob in 1 m, in 10 m oder selbst in 100 m Abstand. Diese emittierten Watt ändern sich nicht mit der Entfernung (Abstand, Distanz). Die Schallleistung ist die entfernungsunabhängige Ursache während der Schalldruck die entfernungsabhängige Wirkung ist. |
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Bei einer Kugelwelle nimmt im Direktfeld oder Freifeld der Schallpegel (SPL) mit dem Verdoppeln des Abstands oder der Entfernung um (−)6 dB ab. Der Schalldruck nimmt umgekehrt proportional zum Abstand, also mit 1/r von der Mess-Stelle zur Schallquelle ab, so dass beim Verdoppeln des Abstands der Schalldruck auf die Hälfte (!) seiner Ausgangsgröße abfällt - aber nicht ein Viertel. Die Schallintensität nimmt umgekehrt proportional zum quadrierten Abstand, also mit 1/r² von der Mess-Stelle zur Schallquelle ab, so dass beim Verdoppeln des Abstands die Intensität auf ein Viertel seiner Anfangsgröße abfällt. Merke: Schalldruck (Schallfeldgröße) ist nicht Schallintensität (Schallenergiegröße). I ~ p2 Lautheit (Lautstärke) ist als psychologische Ergänzung der physischen Schall- Lautheit oder Lautstärke ist als psychologische Ergänzung der physischen Schall- Stärke (Amplitude) auch von anderen Parametern als dem Schalldruck beeinflusst, einschließlich der Frequenz, der Bandbreite sowie der Dauer des Signals. |
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| Eine "unklare" Aussage: Der "Schall" nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Welcher Schall denn genau? Natürlich der Schall, den wir hören als Schallauslenkung ξ, Schalldruck p, Schallintensität I, Schallleistung Pak, Schallschnelle v, Schallenergiedichte w. Ach, ist das wirklich so? |
| Unterscheide: Schalldruck p ist eine "Schallfeldgröße" und Schallintensität I ist eine "Schallenergiegröße". Selten wird dieses in der Lehre scharf genug getrennt und bisweilen sogar unrichtig gleichgesetzt. Aber I ~ p2. Die Schallleistung nimmt nicht mit der Entfernung ab. |
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| Hierbei ist: | ||
| p1 | = | Schalldruck 1 beim Bezugsabstand r1 von der Schallquelle |
| p2 | = | Schalldruck 2 beim anderen Abstand r2 von der Schallquelle |
| I1 | = | Schallintensität 1 beim Bezugsabstand r1 von der Schallquelle |
| I2 | = | Schallintensität 2 beim anderen Abstand r2 von der Schallquelle |
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| Der Schalldruck nimmt mit 1/r im Abstand von der Schallquelle ab. Die Schallintensität nimmt mit 1/r2 im Abstand von der Schallquelle ab. Das wird oft durcheinandergebracht und nicht verstanden, weil der prinzipielle Unterschied zwischen dem Schalldruck als Schallfeldgröße und der Schallintensität als Schallenergiegröße nicht erkannt wird. Die Trommelfelle unserer Ohren und auch die Mikrofonmembranen werden effektiv vom Schalldruck bewegt. Daher sollten wir Tontechniker möglichst diese Schallgröße als Wirkung genauer betrachten; siehe: Schalldruck und Schallleistung − Wirkung und Ursache |
| Druck als Feldgröße ist niemals Intensität als Energiegröße. |
| Formeln zum Berechnen von Schalldruck p und Schallintensität I in Abhängigkeit von der Entfernung r zur Schallquelle. |
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| Formeln zum Berechnen der Schallpegel L in dB (Schalldruckpegel bzw. Schallintensitätspegel) in Abhängigkeit von der Entfernung r zu einer Schallquelle. |
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| Unterscheide: Schalldruck p ist eine "Schallfeldgröße" und Schallintensität I ist eine "Schallenergiegröße". Selten wird dieses in der Lehre scharf genug getrennt und bisweilen sogar unrichtig gleichgesetzt. Aber I ~ p2. |
Was ist denn Schallpegel?
Eine Reduktion des Schallleistungspegels der Schallquelle um 6 dB führt zu einer Reduktion des
Schalldruckpegels und des Schallintensitätspegels am Ort des Empfängers von ebenfalls 6 dB, auch
wenn die Schallleistung selbst auf den Faktor 0,25 – der Schalldruck aber auf den Faktor 0,5 und die
Schallintensität auf den Faktor 0,25 abgefallen ist. DerReferenzwert (Bezugswert) für den Schallpegel
wurde so gewählt, dass sich bei einer Schallkennimpedanz von Z0 = ρ · c = 400 N·s/m3 für den
Schallintensitätspegel der gleiche Wert ergibt wie für den Schalldruckpegel. Wir sprechen daher einfach
vom "Schallpegel" und lassen offen, ob Schalldruckpegel oder Schallintensitätspegel gemeint ist.
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| Frage: Wie geht denn die Abnahme der Schallleistung mit der Entfernung?" Antwort:" April - April. Die Schalleistung Pak nimmt nicht mit der Entfernung von der Schallquelle ab." Der Schallleistungspegel bzw. die Schallleistung ist fest an die Schallquelle gebunden. Die Schallleistung ist von der Entfernung wirklich unabhängig. Schalldruckpegel und Schallintensiätspegel verringern gleichermaßen mit der Entfernung von der Schallquelle ihren Dezibel-Wert. Jedoch hat die Schallleistung bzw. der Schallleistungspegel nichts (!) mit der Entfernung von der Schallquelle zu tun. Gedankenhilfe: Eine 100-Watt-Glühlampe hat in 1 m und in 10 m Entfernung wirklich immer die gleichen 100 Watt, die von der Lampe ständig abgestrahlt (emittiert) wird. Diese Watt ändern sich nicht mit der Entfernung. Eine häufige Frage: "Ist die Schallleistung entfernungsabhängig oder abstandsabhängig?" Die Antwort ist: "Schallleistung ist nicht entfernungsabhängig." |
Schalldruckpegel und Schallintensitätspegel
| Einfach den Wert links oder rechts eingeben. Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des ↔ Zeichens. |
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Hörschwelle = Bezugsschalldruck p0 = 20 μPa = 2 · 10−5 Pa ≡ 0 dB Pa = N/m2
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Hörschwelle = Bezugsschallintensität I0 = 1 pW/m2 = 10−12 W/m2 ≡ 0 dB
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| Abnahme von Schalldruck, Schallschnelle und Schallintensiät im Nahfeld und im Fernfeld eines Kugelstrahlers 0. Ordnung |
| Für eine Kugelwelle gilt: Der Schalldruckpegel nimmt bei Verdopplung des Abstands um (−)6 dB ab. Der Schalldruck fällt also auf das 1/2-fache (50 %) des Schalldruckanfangswerts. Der Schalldruck nimmt dabei im Verhältnis 1/r zum Abstand ab. Der Schallintensitätspegel nimmt bei Verdopplung des Abstands auch um (−)6 dB ab, Die Intensität fällt also auf das 1/4-fache (25 %) des Schallintensitätsanfangswerts. Die Schallintensität nimmt dabei im Verhältnis 1/r2 zum Abstand ab. |
| Eine kugelförmige Wellenfront (Kugelwelle) entsteht unter der Annahme idealisierter Voraussetzungen, z. B. bei einem Kugelstrahler nullter Ordnung (d. h. einer "atmenden" Kugel) als Quelle, bei Abstrahlung in ein homogenes isotropes Medium, also üblicherweise Luft. Für die Abnahme von Schalldruck p und Schallschnelle v gilt im Fernfeld: (rist die Entfernung vom Messpunkt zur Schallquelle)   Alle Schallfeldgrößen nehmen im Fernfeld nach dem 6-dB-Abstandsgesetz mit 1/r ab. Ausnahme: Schallschnelle geht mit 1/r² im Nahfeld. Das heißt, die Größenwerte halbieren sich je Entfernungsverdopplung. Die Schallintensität nimmt als Schallenergiegröße proportional mit dem Quadrat der Entfernung von der Schallquelle ab. Da die von der Schallquelle abgestrahlte Schallleistung als Schallintensität sich auf einer mit der Entfernung wachsenden Fläche verteilt, fällt die Schallintensität im selben Maße ab, wie die Fläche größer wird.  Die insgesamt abgestrahlte Schallleistung bleibt im theoretischen Modell auf einer Hüllfläche um die Kugelschallquelle konstant, das heißt: Leistung ist von der Schallquellenentfernung r unabhängig.    Schallleistung Pak in W, Schallintensität I in W/m², Abstand vom Messpunkt zur Quelle r in m und Fläche A in m². |
| Tontechniker und Sound-Designer ("Ohrenmenschen") interessieren
sich überwiegend für die Schallfeldgrößen und betrachten darum mehr den
Schalldruckabfall bei Entfernungsverdopplung. Akustiker und Schallschützer ("Lärmbekämpfer") interessieren sich überwiegend für die Schallenergiegrößen und betrachten darum eher den Wirkintensitätsabfall z. B. bei Entfernungsverdopplung. Alle betrachten vereint die gleiche Linie!  Ist das nicht schön?Trotzdem verläuft der Abfall des Schalldrucks mit 1/r und der Abfall der Schallintensität mit 1/r2. Das sollte man schon richtig verstehen. Wenn man als Tontechniker mit der Überprüfung der Tonqualität durch das Gehör zu tun hat, dann denkt man an die Schallwellen, welche die Trommelfelle effektiv durch den Schallwechseldruck als Schallfeldgröße bewegen. Dazu gibt es den Rat: Verwende die Begriffe Schallleistung und Schallintensität als Schallenergiegröße etwas weniger. |
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Wir hören nicht die Luftdruckveränderung als solche, sondern den Schalldruck an jedem Ohr, der dem Luftdruck überlagert ist. |
Wärmestrahlung, Lichtstrahlung und nicht der Schall
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