Bauphysikalische Grundlagen

S-1.1 Schallwellen

Als Schall werden mechanische Schwingungen bezeichnet, die sich in elastischen Medien ausbreiten. Unter einer Schwingung ist die Bewegung der Masse bzw. der Masseteilchen eines Mediums um eine Ruhelage zu verstehen, die sich durch die elastische Kopplung auf benachbarte Teilchen fortpflanzt; es entsteht eine Schallwelle. Etwas vereinfacht sind, wie in Bild S-1 veranschaulicht, vier Formen der Schallwelle anzutreffen: die Longitudinal-, Transversal-, Biege- und Dehnwelle.

Schematisierte Darstellung von Schallwellen

Je nachdem in welchem Medium sich die Schwingungen fortpflanzen, spricht man von Luftschall (in Luft und Gasen), Körperschall (in festen Körpern) oder Fluidschall (in Flüssigkeiten), wobei beim Fluidschall der Wasserschall praktische Bedeutung hat. Die Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen in einem Medium fortpflanzen heißt Schallgeschwindigkeit. Sie wird mit c gekennzeichnet und ist abhängig von Art und Zustand des Mediums. Die Schallgeschwindigkeit in Gasen, Fluiden und Festkörpern hängt von mehreren Stoffkenngrößen ab.

Die Schallgeschwindigkeit c hängt mit der Frequenz f und der Wellenlänge λ zusammen:

\(c= f \cdot \lambda\)

In der Bauakustik interessiert meist der Frequenzbereich von 100 Hz bis 3200 Hz, bzw. der erweiterte Frequenzbereich von 50 Hz bis 5000 Hz. Man unterteilt diesen Bereich in Oktav- oder Terzintervalle. Die Terz- und Oktavmittenfrequenzen sind normiert.

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