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BeitragVerfasst: Mi Aug 22, 2012 6:51 pm 
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Beiträge: 2
Hallo,

ich hab angefangen, mich mit den Schallfeldgrößen zu beschäftigen.
Dazu lese ich das Buch Technische Akustik von Ivar Veit. Folgenden Satz (zur Erklärung des Schalldrucks) verstehe ich nicht:

"Im Maximum und im Minimum des Ausschlages haben die schwingenden Teilchen den gleichen Abstand zueinander wie in ihrer Ruhelege. Das bedeutet, dass der Schalldruck hier gleich Null ist; es herrscht normaler Luftdruck."



Was für ein Abstand zwischen welchen genauen Teilchen ist dort gemeint??
Könnte das jemand veranschlichen mit Worten oder einer Grafik?



Gruß :)


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BeitragVerfasst: Fr Aug 24, 2012 12:05 am 
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Registriert: Mi Sep 16, 2009 2:48 pm
Beiträge: 156
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PhysikPh hat geschrieben:
Zum Buch Technische Akustik von Ivar Veit: Folgenden Satz (zur Erklärung des Schalldrucks) verstehe ich nicht:
"Im Maximum und im Minimum der Auslenkung haben die schwingenden Teilchen den gleichen Abstand zueinander wie in ihrer Ruhelage. Das bedeutet, dass der Schalldruck hier gleich Null ist; es herrscht normaler Luftdruck."
Was für ein Abstand zwischen welchen genauen Teilchen ist dort gemeint? Könnte das jemand veranschaulichen mit Worten oder einer Grafik?
Es sind die Auslenkbewegungen der Luftteilchen gemeint. Jedoch ist der Schallwechseldruck p in Pa nicht gleichbedeutend mit der Auslenkung ξ in m. Schalldruckbauch "B" (sound pressure antinode) ist Auslenkungsknoten der Bewegung der Luftteilchen (displacement node). Auslenkungsbauch der Luftteilchenbewegung ist Schalldruckknoten "K"

            Bild

An einer harten Reflexionswand (closed end) gibt es einen Schalldruckbauch (pressure antinode) aber zur gleichen Zeit einen Auslenkungsknoten (displacement node). Wenn man von stehenden Wellen spricht, muss deutlich ausdrückt werden, dass wir Amplituden der Schalldruckveränderungen meinen, die auch unsere Trommelfelle bewegen. Meistens wird das vergessen.
Der Schallwechseldruck in Luft schwingt mit Bauch und Knoten - gleichzeitig schwingt die Auslenkbewegung der Luftteilchen mit Knoten und Bauch.

Ivar Veit sagt: Im Maximum und im Minimum der Auslenkung (des Ausschlags) Xi haben die schwingenden (Luft-) Teilchen den gleichen Abstand zueinander wie in ihrer Ruhelage. Das bedeutet, dass der Schalldruck p hier gleich Null ist; es herrscht normaler Luftdruck.

            "Position der Luftteilchen im Ruhezustand und im schwingenden Zustand"
            Bild

Was Veit uns sagen will: Nur in der Mitte des Wortes Überdruck befindet sich die Position eines schwingenden Luftteilchens genau an der Stelle wie die Position eines Luftteilchens im Ruhezustand. Nur in der Mitte des Wortes Unterdruck befindet sich die Position eines schwingenden Luftteilchens genau an der Stelle wie die Position eines Luftteilchens im Ruhezustand. An dieser Stelle herrscht beim Schalldruck maximaler Überdruck (Verdichtung) oder maximaler Unterdruck (Verdünnung).
Logik? Ist ein Luftteilchen im Ruhezustand, dann finden wir dort (?) den normalen Luftdruck vor. Hm ...
Der dazugehörende Satzteil von Ivar Veit ist unklar: "Das bedeutet, dass der Schalldruck p hier (?) gleich Null ist; es herrscht normaler Luftdruck." Wenn die Auslenkung im Nulldurchgang ist, dann hat der Schalldruck sein Maximum oder Minimum. Zwischen Überdruck und Unterdruck gibt es beim Schalldruck eine "neutrale" Stelle. Dort beim "Nulldurchgang des Schalldrucks" ist genau der durchschnittliche Umgebungsluftdruck wirksam. Das ist jedoch die Stelle des Maximums oder Minimums der Schallauslenkung; studiere dazu sorgfältig:
"Die Amplituden der Schallfeldgrößen - Auslenkung, Schalldruck, Schallschnelle und Druckgradient":
http://www.sengpielaudio.com/SchallfeldgroessenEinerEbenenWelle.pdf

Fazit: Der Schalldruck p ist eine Überlagerung mit dem statischen Luftdruck po.
Wenn der Schalldruck beim Kreuzen der Null-Linie die Ruhelage hat, dann hat die Auslenkung ihren Maximalwert oder Minimalwert.
An dieser Stelle herrscht normaler Luftdruck (Umgebungsluftdruck)."

Wenn ein Luftteilchen beim Kreuzen der Null-Linie die Ruhelage hat, dann hat der Schalldruck seinen Maximalwert (Überdruck, Verdichtung) oder Minimalwert (Unterdruck, Verdünnung).
Hier herrscht kein "normaler" Luftdruck."

Viele Grüße ebs

PS: Vermeide das Wort "Ausschlag", was scherzhaft mit "Schall-Akne" bezeichnet wird. Auslenkung der Luftteilchen klingt besser.

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Forum für Mikrofonaufnahmetechnik
http://www.sengpielaudio.com


Zuletzt geändert von Ebs1 am Mo Aug 27, 2012 10:44 am, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags:
BeitragVerfasst: So Aug 26, 2012 4:07 pm 
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Registriert: Mi Aug 22, 2012 6:34 pm
Beiträge: 2
Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Dadurch habe ich den Satz verstanden und mein Verständnis für den Zusammenhang zwischen Schalldruck und Schallauslenkung hat sich auf jeden Fall verbessert. :)


Trotzdem finde ich den Satz verwirrend:
"Im Maximum und im Minimum der Auslenkung (des Ausschlags) Xi haben die schwingenden (Luft-) Teilchen den gleichen Abstand zueinander wie in ihrer Ruhelage. "

Verständlicher wäre für mich gewesen:
In der Nähe von einem Maximum bzw. Minimum (der Schallauslenkung) ist die Dichte der Luftteilchen annähernd so groß wie in ihrem schwingungsfreien Ruhezustand, daher herrscht an der Stelle des Maximums bzw. Minimums kein Schalldruck, sondern nur der normale statische Luftdruck wie in dem Ruhezustand.

Gruß


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BeitragVerfasst: So Aug 26, 2012 5:31 pm 
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Registriert: Mi Sep 16, 2009 2:48 pm
Beiträge: 156
Wohnort: Berlin
PhysikPh hat geschrieben:
Verständlicher wäre für mich gewesen:
In der Nähe von einem Maximum bzw. Minimum der Schallauslenkung ist die Dichte der Luftteilchen annähernd so groß wie in ihrem schwingungsfreien Ruhezustand, daher herrscht an der Stelle des Maximums bzw. Minimums kein Schalldruck, sondern nur der normale statische Luftdruck wie in dem Ruhezustand.

Dieser Sachverhalt ist wirklich nicht einfach zu verstehen.

            Bild

In obiger Abbildung wurden zur Verdeutlichung jetzt zusätzlich einige Punkte rot und grün eingefärbt.

Im Ruhezustand hat ein grünes Luftteilchen die gleiche Lage wie im schwingenden Zustand. Die Schallauslenkung der Luftteilchen befindet sich dabei im Nulldurchgang während die Schalldruckamplitude p dabei ein Maximum (Überdruck, Verdichtung) oder ein Minimum (Unterdruck, Verdünnung) zeigt.

Im Ruhezustand ist ein rotes Luftteilchen im Maximum oder Minimum der Amplitude der Schallauslenkung und gleichzeitig ist das ein Nulldurchgang der Schalldruckschwingung. Somit ist dort der Schallwechseldruck Null; d. h. der normale statische Luftdruck ist allein vorhanden.

"Die Amplituden der Schallfeldgrößen - Auslenkung, Schalldruck, Schallschnelle und Druckgradient":
http://www.sengpielaudio.com/SchallfeldgroessenEinerEbenenWelle.pdf

"Was ist Amplitude? Schall-Amplitude":
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-amplitude.htm

Viele Grüße ebs

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