Kenngrößen für Luftschall bei Standard Atmosphäre
Was sind die zwei akustischen Grundgrößen? Welche Einheiten haben sie?
Schalldruck: Intensität des Schalls
Schallschnelle: Wechselgeschwindigkeit der Luftteilchen um ihre Ruhelage
Aus welchen Gleichungen wird die Wellengleichung hergeleitet?
Schreiben Sie die Helmholtzform der akustischen Wellengleichung an. Für welche Lösungsansätze gilt diese Gleichung?
Schreiben Sie die Wellengleichung der Akustik an. Erläutern Sie die Größen in der Formel
Schreiben Sie die allgemeine Lösung der eindimensionalen Wellengleichung an. Erläutern Sie die physikalischen Größen.
k: Wellenzahl
Wie ist die Wellenzahl definiert?
Was gibt diese an?
Die Wellenzahl gibt an wie oft eine Wellenperiode pro Distanzeinheit auftritt.
Können Sie einen Astronauten im Weltall Banjo spielen hören?
Nein, ohne Medium kein Schall.
Welcher Phasenunterschied besteht zwischen Schallschnelle und Schalldruck bei einer ebenen Welle?
Zeichnen Sie für eine ebene Welle den örtlichen Verlauf von Schalldruck und Schallschnelle. Markieren Sie die Wellenlänge λ
Nennen Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen ebener Welle und Kugelwelle.
Wie lautet die Gleichung für Feldimpedanz, Schalldruck und Schallschnelle einer Kugelwelle?
Welche Wellenarten gibt es im Allgemeinen? Nennen Sie mindestens 5.
Longitudinalwelle, Transversalwelle, Rayleigh Oberflächenwelle, Quasi-Longitudinalwelle, Torsionswelle, Biegewelle
Welche Wellenart ist für die Luftschallausbreitung verantwortlich?
Longitudinalwellen
Welche Wellenarten treten in festen Körpern auf? Nennen Sie drei Beispiele
Longitudinalwellen, Transversalwellen, Rayleigh-Oberflächenwellen, Quasi-Longitudinalwellen, Torsionswellen, Biegewellen
Welche Wellenart ist für die Abstrahlung von Körperschall flächiger Strukturen (z. B. Platten) die wichtigste?
Biegewelle
Was bedeutet Dispersion bei der Wellenausbreitung?
Frequenzabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit
Schallanteile unterschiedlicher Frequenz breiten sich mit voneinander abweichenden Geschwindigkeiten aus
Wie ist die Feldimpedanz einer ebenen Welle definiert?
Was bedeutet es, wenn die Impedanz einer harmonischen Schallwelle reelle oder imaginäre Werte annimmt?
Wie verhalten sich Schalldruck bzw. Schallschnelle an einer schallharten bzw. einer schallweichen Wand bei x=L ?
Zeichnen Sie den Verlauf einer tonalen stehenden Welle für den Schalldruck. Welche Randbedingungen müssen für eine stehende Welle gelten? Welchem Reflexionsfaktor entsprechen diese Randbedingungen?
Wann kommt es zur Ausbildung von stehenden Wellen?
Bei zwei entgegenlaufenden Wellen gleicher Amplitude und gleicher Frequenz
Welchen Betrag muss der Reflexionsfaktor haben, damit sich vor einer Wand ein stehendes Wellenfeld einstellt?
Welche physikalische Eigenschaft beschreibt die Schallintensität? Wie berechnet man die Schallintensität im Zeit- und Frequenzbereich für eine Welle mit der Periodendauer T?
Wie ist die Schallleistung definiert? Ist die Schallleistung einer Punktquelle proportional zum Abstand zur Quelle?
Beschreiben Sie die Schallleistungsberechnung mittels eines Mikrofons. Worauf müssen Sie achten.
In der Akustik teilt man den Frequenzbereich in Frequenzbänder ein. Nennen Sie zwei Arten.
Oktavband, Terzband
Wie ist das Verhältnis von der oberen zu der unteren Frequenz eines Oktavbands definiert?
Wie groß ist der Dynamikbereich des Schalldrucks?
Wie wird der Schalldruck in der technischen Akustik daher zumeist dargestellt?
Nennen Sie zwei Beispiele für typische Schalldruckpegel zusammen mit der jeweiligen Umgebung in man diese antrifft.
Wie ist der Schalldruckpegel definiert? Erklären Sie alle Größen in der Formel.
Was kennzeichnet kohärente Schallwellen?
Interferenzfähig, konstante Phasenbeziehung (gleeiche Phase)
Geben Sie die Summenpegel der untenstehenden Signale an.
Grenzen erläutern, Frequenzabhängigkeit der Hörschwelle erklären
Erklärung: Unterscheidung menschliche Empfindung von physikalischen Größen
In den ersten zwei Stunden einer 5-stündigen Messung wird ein Schalldruckpegel von 60 dB gemessen, in den restlichen drei Stunden wird ein Schalldruckpegel von 90 dB gemessen. Berechnen Sie den zeitlich gemittelten (energieäquivalenten) Pegel.
Berechnen Sie den Schallleistungspegelfür eine Schallquelle mit der Schallleistung 0.1 W
Was ist ein Strahler Nullter Ordnung? Wie sieht die Richtcharakteristik aus?
Atmende/ Pulsierende Kugel
Schallabstrahlung erfolgt entsprechend einer punktsymmetrischen Kugelwelle
Keine Winkelabhängigkeit —> Strahler Nullter Ordnung
Für welche Phasenverschiebungen wird die resultierende Amplitude zweier gleichlaufender Wellen gleicher Amplitude erhöht bzw. verringert? Begründen Sie mit komplexen Zeigern.
Wie ist der Schallfluss bzw. die Volumenschnelle Q(t) definiert und welche Einheit hat sie?
Zwei identische Schallquellen, S1 und S2, die sinusförmige Signale mit 1000 Hz erzeugen, sind wie in der Abbildung dargestellt positioniert. Der Beobachtungspunkt befindet sich 10 m von S1 und 15 m von S2 entfernt. Die Ausgangsleistungen von S1 und S2 betragen jeweils 70 W.
a) Wie viel Schalldruck wird am Beobachtungspunkt gemessen?
b) Was ist die wesentliche Bedingung, um den Schalldruck am Beobachtungspunkt zu eliminieren?
c) Wenn S1 unberührt bleibt, wie sollte S2 verändert werden, um den Schalldruck am Beobachtungspunkt zu eliminieren?
Zu was ist die Intensität eines Monopols proportional?
Geben Sie die Schallleistung des Kugelstrahlers Nullter Ordnung an.
Wie kann der Schalldruck von Punktquellen berechnet werden?
Was ist ein Dipol?
Skizzieren Sie die Richtcharakteristik eines Dipols. Wo ergibt sich komplette Auslöschung der Schallwellen?
In welchem Zusammenhang stehen die Frequenz und der Schalldruck (im Fernfeld) eines Dipols? Was ergibt sich dadurch für niedrige Frequenzen?
Was versteht man unter einer Strahlerzeile?
1. Berechnen Sie den Richtfaktor der Strahlerzeile für die Richtung
Lerne Frage 62
tu es du dummer fauler hund
Erläutern Sie das Prinzip der Koinzidenz. Geben Sie die Bedingung an, für die bei einer unendlichen Platte kein Schall abgestrahlt wird.
Warum findet in der Realität auch unterhalb der Koinzidenzfrequenz Schallabstrahlung statt?
Welche Wellenart ist für die Abstrahlung von Körperschall flächiger Strukturen (z. B. Platten) die wichtigste? Was versteht man unter der Koinzidenzfrequenz? Kennzeichnen Sie diese im unten aufgeführten Diagramm!
BiegewellenPeriodizität der Luftschallwelle muss an der Plattenoberfläche mit der Biegewelle übereinstimmen: „Koinzidenz“
Jeweils „Beginn“ der 0dB Linie
Sie untersuchen Körperschall von Schiffen. Ihr Ziel ist es die akustischen Emissionen zu reduzieren. Welche akustischen Effekte müssen Sie berücksichtigen?
· Dispersion (Schallgeschwindigkeit im Körperschall ist frequenzabhängig)
· konstruktive / destruktive Interferenz (Überlagerung von gleichfrequenten gegenphasigen Wellen)
· Eigenfrequenzen und Schwingungsmoden (je nach Schwingungsmode unterschiedliche Schallabstrahlung – Teilweise akustischer Kurzschluss)
· Koinzidenzeffekte (Wechselwirkung Strahlende Platte – umgebendes Medium (Luft, Wasser))
Sie untersuchen die Ortung von Drohnen mittels Mikrofone. Welche Physikalischen Effekte können Sie hierzu nutzen
Nennen Sie Ursachen für die Erzeugung einer akustischen Signatur von Seefahrzeugen?
Im Folgenden sehen Sie ein Richtungsspektrum eines ins Wasser strahlenden Schiffsrumpfes, werten Sie dieses aus:
Richtcharakteristik, Bereich 70 – 90° starke Abstrahlung im Frequenzbereich ab 250 Hz
Im Tieffrequenten Bereich kaum Richtcharakteristik erkennbar
Welche akustischen Anforderungen gelten an das Gesamtsystem Schiff? Akustische Anforderungen: Gesamtsystem Schiff
Frage 74
du hund tue es dau faule sau lerne
Erläutern Sie den Unterschied hinsichtlich der Schallreflektion beim Auftreffen einer Schallwelle Schallwelle aus dem Medium Luft auf Stahl und beim Auftreffen einer Schallwelle aus dem Medium Wasser auf Stahl.
frage 76 lernen du hässlicher ssasssaaaack
Welche zwei Schallfeldgrößen werden zur Ermittlung der Schallintensität theoretisch benötigt? Nennen Sie zwei Verfahren zur messtechnischen Ermittlung dieser Schallfeldgrößen. Beschreiben Sie diese Verfahren kurz und erläutern Sie wie man daraus die Schallleistung von Schallquellen bestimmt.
benötigte Schallfeldgrößen sind die Schallschnelle und der Schalldruck
Verfahren 1: Messung der Schallintensität über Doppelmikrofonanordnung (optional Microflown-Sonde)
Beschreibung: Ermittlung Schalldruck und Schalldruckgradient / Schnelle wird aus Gradient berechnet (optional Schnelle über Hitzedraht)
Verfahren 2: Messung Schallintensität über Einzelmikrofon im Fernfeld einer Quelle Beschreibung: Schalldruck wird gemessen / Schallschnelle wird über Fernfeldimpedanz ermittelt (Frei- bzw. Halbfeld erforderlich)
Nachdem die Schallintensität auf einer Hüllfläche um die Schallquelle gemessen wurde, wird diese über die Fläche aufintegriert, um die Schallleistung zu berechnen.
Unter welchen Voraussetzungen kann die Näherungslösung für den Fernfeld-Schalldruck des Kolbenstrahlermodells zur Ermittlung des abgestrahlten Schalldrucks eines Lautsprechers verwendet werden. Nennen Sie mindestens zwei Voraussetzungen.
Antwort: Lautsprechermembran bewegt sich konphas / Lautsprecher ist von einer ebenen, schallharten Wand umgeben / (tieffrequenter Bereich) / Die Schwingschnelle der Lautsprechermembran wird ermittelt / Lautsprecher strahlt ins Halbfeld / keine weiteren akustischen Quellen oder Senken präsent / Auswertung im Fernfeld
Benenne den Unterschied zwischen Schallpegel und Schalldruck
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