DEGA-Projekt ,,Akustische Wellen und Felder``

• • Projekt ,,Akustische Wellen und Felder``
  
  
• Inhalt
• 1. Grundbegriffe und elementare Größen
  • 1.1 Schall und Schallarten
    • 1.1.1 Schall
    • 1.1.2 Fluidschall
      • 1.1.2.1 Luftschall
      • 1.1.2.2 Flüssigkeitsschall
    • 1.1.3 Körperschall
    • 1.1.4 Infraschall
    • 1.1.5 Hörschall
    • 1.1.6 Ultraschall
  • 1.2 Elementare Größen der Wellenbewegung
    • 1.2.1 Frequenz
    • 1.2.2 Wellenlänge , Wellenzahl
    • 1.2.3 Dispersion, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit ,
  • 1.3 Feldgrößen des Schallfeldes
    • 1.3.1 Schalldruck , Schalldruckpegel
    • 1.3.2 Schallschnelle , Schallschnellepegel
    • 1.3.3 Schallausschlag
    • 1.3.4 Dichteschwankung
    • 1.3.5 Schallfluss
    • 1.3.6 Potential der Schallschnelle
    • 1.3.7 Feldimpedanz
    • 1.3.8 Kennimpedanz, Wellenwiderstand
    • 1.3.9 Flussimpedanz
    • 1.3.10 Ausbreitungskoeffizient
  • 1.4 Energiegrößen des Schallfeldes
    • 1.4.1 Schallenergiedichte
    • 1.4.2 Schallintensität , Schallintensitätspegel
    • 1.4.3 Schallleistung , Schallleistungspegel
  • 1.5 Quellengrößen des Schallfeldes
    • 1.5.1 Schallfluss
    • 1.5.2 Schallstrahlungsimpedanz
    • 1.5.3 Schallstrahlungsresistanz und -reaktanz
  • 1.6 Materialgrößen des Schallfeldes
    • 1.6.1 Dichte
    • 1.6.2 Gaskonstante
    • 1.6.3 Spezifische Wärmekapazität ,
    • 1.6.4 Adiabatenexponent
    • 1.6.5 Schallgeschwindigkeit
    • 1.6.6 Kompressionsmodul
    • 1.6.7 Wärmeleitfähigkeit
    • 1.6.8 Viskosität ,
  • 1.7 Schallfelder und Schallfeldphänomene
    • 1.7.1 Ebenes Wellenfeld
    • 1.7.2 Kugelwellenfeld
    • 1.7.3 Zylinderwellenfeld
    • 1.7.4 Nahfeld, Fernfeld
    • 1.7.5 Diffuses Schallfeld
    • 1.7.6 Reflexion
    • 1.7.7 Interferenz
    • 1.7.8 Stehende Wellen
  
  
• 2. Wellengleichung und elementare Lösungen
  • 2.1 Grundgleichungen
    • 2.1.1 Bewegungsgleichung
    • 2.1.2 Kontinuitätsgleichung
    • 2.1.3 Zustandsgleichung
  • 2.2 Wellengleichung
    • 2.2.1 Allgemeine Form der Wellengleichung für Schallfeldgrößen
    • 2.2.2 Wellengleichung in HELMHOLTZscher Form
  • 2.3 Elementare Lösungen
    • 2.3.1 Ebene Schallwellen
      • 2.3.1.1 Lösung der Wellengleichung und Definition der ebenen Welle
      • 2.3.1.2 Kenngrößen zur Beschreibung von Wellen
    • 2.3.2 Kugelwellen
      • 2.3.2.1 Lösung der Wellengleichung und Definition der Kugelwelle
      • 2.3.2.2 Kenngrößen zur Beschreibung der Kugelwellen 0. Ordnung
    • 2.3.3 Zylinderwellen
      • 2.3.3.1 Lösung der Wellengleichung und Definition der Zylinderwelle
      • 2.3.3.2 Kenngrößen zur Beschreibung der Zylinderwellen
  
  
• 3. Schallabstrahlung und Schallquellen
  • 3.1 Kenngrößen der Schallabstrahlung
    • 3.1.1 Richtungsfaktor , Richtungsmaß
    • 3.1.2 Bündelungsgrad
    • 3.1.3 Schallstrahlungsimpedanz
    • 3.1.4 Abstrahlgrad
    • 3.1.5 Richtcharakteristik
  • 3.2 Elementarstrahler
    • 3.2.1 Kugelstrahler nullter Ordnung (Monopol)
    • 3.2.2 Kugelstrahler erster Ordnung (Dipol)
    • 3.2.3 Kugelstrahler zweiter Ordnung (Quadrupol)
    • 3.2.4 Kugelstrahler N-ter Ordnung (Multipole)
  • 3.3 Strahlergruppen
    • 3.3.1 Schallabstrahlung einer Strahlergruppe
    • 3.3.2 Schallabstrahlung einer Strahlerzeile
    • 3.3.3 Schallabstrahlung des Linienstrahlers
    • 3.3.4 Schallabstrahlung ebener Flächen
    • 3.3.5 Spezialfälle des Flächenstrahlers
  • 3.4 Schallabstrahlung mit Exponentialtrichter
  
  
• 4. Schallausbreitung
  • 4.1 Schallausbreitung an Grenzflächen
    • 4.1.1 Übersicht
    • 4.1.2 Reflexion
    • 4.1.3 Absorption, Dissipation, Transmission
    • 4.1.4 Dämmung von Schallwellen
    • 4.1.5 Brechung von Schallwellen
      • 4.1.5.1 Schallübergang zwischen zwei Fluiden
      • 4.1.5.2 Schallausbreitung bei stetiger Änderung der Schallgeschwindigkeit
  • 4.2 Beugung von Schallwellen
  • 4.3 Streuung von Schallwellen
  • 4.4 Schalldämpfung
  
  
• 5. Schallfelder mit Berandungen
  • 5.1 Schallfelder in Räumen
    • 5.1.1 Modellschallfelder
    • 5.1.2 Stehende Wellen
    • 5.1.3 Eigenfrequenzen und Eigenschwingungen
    • 5.1.4 Gedämpfte Eigenschwingungen
    • 5.1.5 Stationäres Schallfeld, Raumübertragungsfunktion
    • 5.1.6 Geometrische Akustik
    • 5.1.7 Diffuses Schallfeld
    • 5.1.8 Nachhallzeit
    • 5.1.9 Äquivalente Absorptionsfläche
    • 5.1.10 Verteilte Absorption
    • 5.1.11 Luftabsorption
    • 5.1.12 Energiedichte im stationären Schallfeld
    • 5.1.13 Hallradius, Hallabstand
    • 5.1.14 Schallabsorber
    • 5.1.15 Reflexionsfaktor
    • 5.1.16 Absorptionsgrad
    • 5.1.17 Wandimpedanz
    • 5.1.18 Poröse Materialien, 'Höhenschlucker'
    • 5.1.19 Strömungswiderstand
    • 5.1.20 Schallwellen im porösen Medium
    • 5.1.21 Eingangsimpedanz und Absorptionsgrad eines porösen Absorbers
    • 5.1.22 Biegeweiche mitschwingende Wände
    • 5.1.23 Resonanzabsorber ('Tiefenschlucker')
    • 5.1.24 Helmholtz-Resonator
    • 5.1.25 Absorption von Publikum und Gestühl
  • 5.2 Schallfelder in Rohren und Kanälen
    • 5.2.1 Ebene Wellen
      • 5.2.1.1 Fortschreitende Welle
      • 5.2.1.2 Stehende Welle, Reflexionsfaktor und Absorptionskoeffizient
      • 5.2.1.3 Ausbreitungsdämpfung
    • 5.2.2 Wellen höherer Ordnung
      • 5.2.2.1 Quermoden im Rechteckkanal
      • 5.2.2.2 Quermoden im Kreisrohr
    • 5.2.3 Rohre mit Querschnittsänderung
      • 5.2.3.1 Querschnittssprung
      • 5.2.3.2 Allmähliche Querschnittsänderung
    • 5.2.4 Auskleidung
      • 5.2.4.1 Ausbreitungsdämpfung
      • 5.2.4.2 Durchgangsdämpfungsmaß
      • 5.2.4.3 Einfügungsdämpfungsmaß
  
  
• 6. Schallfelder im Freien
  • 6.1 Grundbegriffe und Einflussgrößen
  • 6.2 Strahlermodelle und räumliche Lage von Schallquelle und Aufpunkt
    • 6.2.1 Punktschallquelle
    • 6.2.2 Linienschallquelle
    • 6.2.3 Flächenschallquelle
    • 6.2.4 Richtwirkungsmaß
  • 6.3 Verluste bei der Schallausbreitung in der Atmosphäre
  • 6.4 Einfluss von Temperatur und Wind
    • 6.4.1 Krümmung des Schallstrahles
    • 6.4.2 Boden- und Meteorologiedämpfung
    • 6.4.3 Korrektur für die Schallimpedanz
  • 6.5 Einfluss von Hindernissen
    • 6.5.1 Bewuchsdämpfungsmaß
    • 6.5.2 Bebauungsdämpfungsmaß
    • 6.5.3 Abschirmmaß und Einfügungsdämpfungsmaß
  
  
• A. Anlagen
  • A.1 Nichtlineare Akustik
    • A.1.1 Abgrenzung
    • A.1.2 Nichtlineare akustische Phänomene
    • A.1.3 RAYLEIGHscher Schallstrahlungsdruck
    • A.1.4 LANGEVINscher Schallstrahlungsdruck
    • A.1.5 Akustische Strömungen
    • A.1.6 Akustische Kavitation
      • A.1.6.1 Akustische Gasblasenkavitation, Schwingungskavitation, ,,weiche`` Kavitation
      • A.1.6.2 Akustische Dampfblasenkavitation, ,,harte`` oder echte Kavitation
    • A.1.7 Wellenaufsteilung
  • A.2 Mechanismen des Zustandekommens von Verlusten bei der Schallausbreitung
    • A.2.1 Verluste durch Zähigkeitswirkungen im Fluid
    • A.2.2 Zähigkeitsreibung in engen Kanälen
    • A.2.3 Verluste durch Wärmeleitung in engen Kanälen
    • A.2.4 Verluste durch Zähigkeits- und Wärmeleitungseffekte am Beispiel der ebenen Welle
    • A.2.5 Verluste durch Anregung von Molekülschwingungen (molekulare Luftabsorption)
  • A.3 Hörakustik
    • A.3.1 Einführung
    • A.3.2 Schalldruckpegel
    • A.3.3 Frequenzbewertung
    • A.3.4 Zeitbewertung
    • A.3.5 Lautstärke
      • A.3.5.1 Ermittlung des Lautstärkepegels durch Hörvergleich
      • A.3.5.2 Berechnung des Lautstärkepegels
    • A.3.6 Lautheit
    • A.3.7 Hörfläche, Hörfeld
    • A.3.8 Verdeckung
      • A.3.8.1 Zeitliche Verdeckung
      • A.3.8.2 Frequenzabhängige Verdeckung
    • A.3.9 Binaurales (beidohriges) Hören
      • A.3.9.1 Richtungshören
      • A.3.9.2 Cocktailpartyeffekt
  • A.4 Schallerzeugung: Schallquellen der Praxis
    • A.4.1 Schallquellen der Praxis
    • A.4.2 Katalog von Lärmquellen
    • A.4.3 Grundtypen der Geräuschentstehung
      • A.4.3.1 Direkte Geräuschentstehung
      • A.4.3.2 Indirekte Geräuschentstehung
      • A.4.3.3 Mechanische Schallentstehung
    • A.4.4 Strömungsmechanische Schallentstehung
    • A.4.5 Thermodynamische Schallentstehung
    • A.4.6 Elektrische und magnetische Schallentstehung
  
  
• B. Verzeichnisse
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Literatur
• Index
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