Grundlagen
Schall: Mechanische Schwingungen
Lautsprecher sendet Schallwellen, Band “Mechanic Swing”
Der normalerweise konstante Druck unserer Umgebungsluft kann durch rhythmische Bewegung (Oszillation) einer Schallquelle (z.B. Lautsprechermembranen) in Schwingung geraten. Diese mechanische Schwingung/Deformation der Luft ist ein Beispiel für Schall.
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Grundlagen
Ausbreitung als Welle
Schallwellen
Schall bzw. die Schwingung des Mediums (der Luft) breitet sich als Welle aus – ähnlich wie Wellen, die entstehen, wenn man einen Stein ins Wasser wirft.
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Grundlagen
Elastische Medien: Wasser & Luft
Schallwellen: aus Wasser & Luft
Die wichtigsten Medien, in denen sich Schall fortbewegt, sind Luft und Wasser. Zwei Hinweise zum Medium: 1. Es muss elastisch sein. Wenn es komplett starr wäre, könnten sich die wellenförmigen Bewegungen nicht ausbreiten. 2. Ohne Medium (Vakuum) breitet sich natürlich auch kein Schall aus.
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Grundlagen
Schallstärke (objektiv)
Mikrophon zerdrückt Kamera(-Objektiv)
Je mehr Energie von der Schallquelle abgegeben wird, also je mehr und je stärker sich Teilchen bewegen, desto größer ist die Schallstärke (physikalische messbare Größe).
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Grundlagen
Lautstärke (subjektiv)
Starkes Laute-spielendes Ohr (subjektiv)
Die Lautstärke ist eine subjektive Größe. Die Schallstärke korreliert mit der Lautstärke. D.h. je höher die Schallstärke ist, desto lauter nehmen wir den Schall wahr. Diese Beziehung kann jedoch gestört werden. Durch viele Geräusche kann der subjektive Eindruck entstehen, dass die Lautstärke abnimmt, obwohl die Schallstärke unverändert ist.
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Schallenergiegrößen
Schallenergiegrößen
Musikgrößen: Bandmitglieder
Schall kann unterschiedlich laut sein, unterschiedlich energetisch, je nachdem wie stark die schwingungsförmigen Bewegungen sind. Schallenergie kann man aus verschiedenen Perspektiven betrachten und erhält dabei wichtige drei Größen: Schalldruck p, Schallleistung P und Schallintensität I.
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Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Schallstärke = Schallintensität I
Starker, intensiver Ivan mit Mikro
Sie gibt die Energie der Schallwelle an, die auf eine Fläche wie einem Mikrophon / Ohr pro Zeit ankommt. Achtung: Da beim Ausbreiten einer Schallwelle Lufteilchen gegeneinander knallen und dabei nicht 100 % ihrer Energie weitergeben, nimmt die Schallintensität ab, je weiter weg man sie von einer Schallquelle weg misst.
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Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Einheit: W / m²
Glühbirne auf Mikrodisplay, Leuchtquadrat
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Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Formel: I = E / At
Neben Ivan = E-Gitarre mit flächiger Atomuhr darunter
Alternativ I = P/A (E = Energie, A = Fläche, t = Zeit, P = Leistung (=E/t)).
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
Schallleistung P
DJ Power mit großer Power-Gurke
Die Schallleistung P gibt an, mit wieviel “Power” eine Schallquelle (bspw. Lautsprecher) über die Zeit Schall erzeugt. Wie viel davon dabei beim Schallempfänger (Mikrofon) ankommt, ist egal: Es geht darum, wie viel initial produziert wird.
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
Einheit: W (Watt)
Glühbirnen
Die Schallleistung gibt die Energie an, die eine Schallquelle per Zeiteinheit in Form von Schallwellen abgibt. Die Entfernung zur Schallquelle spielt keine Rolle, da nur die “Leistung” der Quelle wichtig ist, also welche Energie gesendet wird. Welche Energie letztendlich bei unseren Ohren ankommt, ist nicht ausschlaggebend.
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
Schallleistung P = I × A
DJ-Pult = Mini-Ivan auf Platte, quadratische Platte mit A
Die Schallleistung P berechnet sich aus dem Produkt der Schallintensität I und der Fläche A.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Schalldruck p
Newton mit Pressgurke
Der Schalldruck beschreibt die Druckschwankung des Schallmediums wie Luft.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Einheit: N/m² oder Pa (Pascal)
Newton auf Leucht-Quadrat passt Fußball
Der Schalldruck nimmt bei wachsendem Abstand zur Schallquelle ab.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Schalldruck p = F / A
Pauken-Kickdrum, Flöte / Akkordeon
Die Formel dees Schalldrucks p = F / A (F = Kraft (force), A = Fläche (area)).
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Schallenergiegrößen > Pegel
Pegel
Alkoholisierte Glocken
Statt obiger Formel benutzt man in der Praxis den Pegel der Schallenergiegrößen. Dabei setzt man die Zahlen in ein logarithmisches (10 = 1, 100 = 2, 1000 = 3, etc) Verhältnis zu einer normierten Bezugszahl und erhält kleinere, handlichere Zahlen. WICHTIG: Die Bezugszahlen sind für alle Schallgrößen verschieden! Es gibt also mehrere Pegelformeln.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Einheit: (Dezi-)bel
Glocke (engl. bell)
Dezibel sind 1/10 Bel. Mit dieser sog. Hilfseinheit umgeht man das Problem der riesigen Zahlenwerte bei all den Größen. Dies erfolgt in 3 Schritten: 1. Man macht aus den riesigen Zahlen logarithmische Größen (1 = 10, 2 = 100, 3 = 1000, etc). 2. Man setzt diese Werte in Bezug auf normierte Größen und erhält Bel. 3. Division durch 10 ergibt Dezibel.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Pegel der Schallintensität L(I) = 10 × lg(I/I0)
Betrunkene Glocke im Ivan-Look = 10 Lok-Zehen, (I-Handmoves)
Der Bezugswert ist dabei I0.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Pegel der Schallleistung L(P) = 10 × lg(P/P0)
Betrunkene Glocke im James Watts-Look = 10 Lok-Zehen, (Powergurke-Handmoves)
Der Bezugswert ist dabei P0.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Pegel des Schalldrucks L(p) = 20 × lg(p/p0)
Betrunkene Glocke im Newton-Look = 20 Lok-Zehen, (kleine Pressgurken-Handmoves)
Der Bezugswert ist p0.
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Schallenergiegrößen > Schallgeschwindigkeit
Schallgeschwindigkeit c (celeritas)
Schneller Piloten-Sellerie mit Stoppuhr
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls gibt man mit dem Buchstaben c an (lat. celeritas - Geschwindigkeit). Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt u.a. von der Temperatur, der Dichte und der Feuchtigkeit des elastischen Mediums (Luft oder Wasser) ab.
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Schallenergiegrößen > Schallgeschwindigkeit
Schallgeschwindigkeit in Luft: 343 m/s
Anzeige auf Stoppuhr: 343 m/s
In Luft hat der Schall eine Geschwindigkeit von 343 m/s. Im Vergleich dazu hat Licht eine Geschwindigkeit von ca. 300.000.000 m/s.
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Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Schallfrequenz f
Schallfisch hört sich Frequenzen an
Die Frequenz des Schalls (f) gibt an, wie schnell sich die Schwingungen der Schallwelle wiederholen. Die Schallfrequenz macht letztlich die "Tonhöhe" aus und ist unabhängig vom Medium, durch das sich der Schall ausbreitet.
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Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Einheit: Hz bzw. Hertz
Herz des Fisches
Die SI-Einheit der Frequenz ist Hertz. Sie gibt die Taktung der Wellenzyklen pro Sekunde an. 1/s
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Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Schallfrequenz f = c / λ (lamda)
Schneller Selerie = auf Lammfell
Die Frequenz f wird durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) des Schalls dividiert durch die Wellenlänge λ des Schalls bestimmt.
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/
Quint
Basis
Expert
Beschreibung
Markierte
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n
48241
Was ist Ankizin?
Ankizin ist ein Projekt der AG Medizinische-Ausbildung bvmd e.V.
Es ist das größte non-profit, studentisch organisierte Anki-Projekt im deutschsprachigen Raum.
Ziel ist die Umsetzung des gesamten notwendigen Wissens für alle medizinischen Staatsexamina.
In freundlicher Kooperation bieten wir im Ankizin-Deck passgenau unsere Merkhilfen in den jeweiligen Anki-Karten an. Die so verknüpften Fragen kannst Du mit freundlicher Genehmigung der bvmd auch hier als Quiz ansehen.
Du findest alle Inhalte auch im Ankizin-Deck in Anki.
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Grundlagen
Lautsprecher sendet Schallwellen, Band “Mechanic Swing”
Der normalerweise konstante Druck unserer Umgebungsluft kann durch rhythmische Bewegung (Oszillation) einer Schallquelle (z.B. Lautsprechermembranen) in Schwingung geraten. Diese mechanische Schwingung/Deformation der Luft ist ein Beispiel für Schall.
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Grundlagen
Schallwellen
Schall bzw. die Schwingung des Mediums (der Luft) breitet sich als Welle aus – ähnlich wie Wellen, die entstehen, wenn man einen Stein ins Wasser wirft.
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Grundlagen
Schallwellen: aus Wasser & Luft
Die wichtigsten Medien, in denen sich Schall fortbewegt, sind Luft und Wasser. Zwei Hinweise zum Medium: 1. Es muss elastisch sein. Wenn es komplett starr wäre, könnten sich die wellenförmigen Bewegungen nicht ausbreiten. 2. Ohne Medium (Vakuum) breitet sich natürlich auch kein Schall aus.
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Grundlagen
Mikrophon zerdrückt Kamera(-Objektiv)
Je mehr Energie von der Schallquelle abgegeben wird, also je mehr und je stärker sich Teilchen bewegen, desto größer ist die Schallstärke (physikalische messbare Größe).
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Grundlagen
Starkes Laute-spielendes Ohr (subjektiv)
Die Lautstärke ist eine subjektive Größe. Die Schallstärke korreliert mit der Lautstärke. D.h. je höher die Schallstärke ist, desto lauter nehmen wir den Schall wahr. Diese Beziehung kann jedoch gestört werden. Durch viele Geräusche kann der subjektive Eindruck entstehen, dass die Lautstärke abnimmt, obwohl die Schallstärke unverändert ist.
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Schallenergiegrößen
Musikgrößen: Bandmitglieder
Schall kann unterschiedlich laut sein, unterschiedlich energetisch, je nachdem wie stark die schwingungsförmigen Bewegungen sind. Schallenergie kann man aus verschiedenen Perspektiven betrachten und erhält dabei wichtige drei Größen: Schalldruck p, Schallleistung P und Schallintensität I.
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7
Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Starker, intensiver Ivan mit Mikro
Sie gibt die Energie der Schallwelle an, die auf eine Fläche wie einem Mikrophon / Ohr pro Zeit ankommt. Achtung: Da beim Ausbreiten einer Schallwelle Lufteilchen gegeneinander knallen und dabei nicht 100 % ihrer Energie weitergeben, nimmt die Schallintensität ab, je weiter weg man sie von einer Schallquelle weg misst.
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Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Glühbirne auf Mikrodisplay, Leuchtquadrat
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Schallenergiegrößen > Schallstärke oder -intensität
Neben Ivan = E-Gitarre mit flächiger Atomuhr darunter
Alternativ I = P/A (E = Energie, A = Fläche, t = Zeit, P = Leistung (=E/t)).
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
DJ Power mit großer Power-Gurke
Die Schallleistung P gibt an, mit wieviel “Power” eine Schallquelle (bspw. Lautsprecher) über die Zeit Schall erzeugt. Wie viel davon dabei beim Schallempfänger (Mikrofon) ankommt, ist egal: Es geht darum, wie viel initial produziert wird.
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
Glühbirnen
Die Schallleistung gibt die Energie an, die eine Schallquelle per Zeiteinheit in Form von Schallwellen abgibt. Die Entfernung zur Schallquelle spielt keine Rolle, da nur die “Leistung” der Quelle wichtig ist, also welche Energie gesendet wird. Welche Energie letztendlich bei unseren Ohren ankommt, ist nicht ausschlaggebend.
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Schallenergiegrößen > Schallleistung
DJ-Pult = Mini-Ivan auf Platte, quadratische Platte mit A
Die Schallleistung P berechnet sich aus dem Produkt der Schallintensität I und der Fläche A.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Newton mit Pressgurke
Der Schalldruck beschreibt die Druckschwankung des Schallmediums wie Luft.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Newton auf Leucht-Quadrat passt Fußball
Der Schalldruck nimmt bei wachsendem Abstand zur Schallquelle ab.
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Schallenergiegrößen > Schalldruck
Pauken-Kickdrum, Flöte / Akkordeon
Die Formel dees Schalldrucks p = F / A (F = Kraft (force), A = Fläche (area)).
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Schallenergiegrößen > Pegel
Alkoholisierte Glocken
Statt obiger Formel benutzt man in der Praxis den Pegel der Schallenergiegrößen. Dabei setzt man die Zahlen in ein logarithmisches (10 = 1, 100 = 2, 1000 = 3, etc) Verhältnis zu einer normierten Bezugszahl und erhält kleinere, handlichere Zahlen. WICHTIG: Die Bezugszahlen sind für alle Schallgrößen verschieden! Es gibt also mehrere Pegelformeln.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Glocke (engl. bell)
Dezibel sind 1/10 Bel. Mit dieser sog. Hilfseinheit umgeht man das Problem der riesigen Zahlenwerte bei all den Größen. Dies erfolgt in 3 Schritten: 1. Man macht aus den riesigen Zahlen logarithmische Größen (1 = 10, 2 = 100, 3 = 1000, etc). 2. Man setzt diese Werte in Bezug auf normierte Größen und erhält Bel. 3. Division durch 10 ergibt Dezibel.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Betrunkene Glocke im Ivan-Look = 10 Lok-Zehen, (I-Handmoves)
Der Bezugswert ist dabei I0.
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19
Schallenergiegrößen > Pegel
Betrunkene Glocke im James Watts-Look = 10 Lok-Zehen, (Powergurke-Handmoves)
Der Bezugswert ist dabei P0.
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Schallenergiegrößen > Pegel
Betrunkene Glocke im Newton-Look = 20 Lok-Zehen, (kleine Pressgurken-Handmoves)
Der Bezugswert ist p0.
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Schallenergiegrößen > Schallgeschwindigkeit
Schneller Piloten-Sellerie mit Stoppuhr
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls gibt man mit dem Buchstaben c an (lat. celeritas - Geschwindigkeit). Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt u.a. von der Temperatur, der Dichte und der Feuchtigkeit des elastischen Mediums (Luft oder Wasser) ab.
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22
Schallenergiegrößen > Schallgeschwindigkeit
Anzeige auf Stoppuhr: 343 m/s
In Luft hat der Schall eine Geschwindigkeit von 343 m/s. Im Vergleich dazu hat Licht eine Geschwindigkeit von ca. 300.000.000 m/s.
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Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Schallfisch hört sich Frequenzen an
Die Frequenz des Schalls (f) gibt an, wie schnell sich die Schwingungen der Schallwelle wiederholen. Die Schallfrequenz macht letztlich die "Tonhöhe" aus und ist unabhängig vom Medium, durch das sich der Schall ausbreitet.
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24
Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Herz des Fisches
Die SI-Einheit der Frequenz ist Hertz. Sie gibt die Taktung der Wellenzyklen pro Sekunde an. 1/s
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Schallenergiegrößen > Schallfrequenz
Schneller Selerie = auf Lammfell
Die Frequenz f wird durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) des Schalls dividiert durch die Wellenlänge λ des Schalls bestimmt.
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