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2001 | Buch | 3. Auflage

Ingenieurakustik

Grundlagen Anwendungen Verfahren

verfasst von: Dr.-Ing. Hermann Henn, Dr.-Ing. Gholam Reza Sinambari, Dr.-Ing. Manfred Fallen

Verlag: Vieweg+Teubner Verlag

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Über dieses Buch

Die 2. Auflage erschien 1999 als aktualisierte Ausgabe des 1984 veröffentlichten Buches INGENIEURAKUSTIK. Diese ist bei den Lesern so gut aufgenommen worden, daß wir heute die durchgesehene dritte Auflage vorstellen können. Dafür wurde der Neusatz der zweiten Auflage sorgfältig durchgesehen und korrigiert. Der Schwerpunkt liegt nach wie vor auf den Grundlagen der Akustik, die in einigen Bereichen, so z.B. bei der Behandlung des Körperschalls in Kap. 1, erweitert wurden. Ein wesentliches Merkmal im Umgang mit Lärmproblemen ist die starke Reglementie­ rung durch Gesetze und Normen, was eine ständige Überarbeitung und Aktualisierung des Stoffes erforderlich macht. Die Schalleistungsbestimmung ist ein Beispiel hierfür, das im Kapitel Schalleistung behandelt wird. Hierbei wird auch u.a. die Schallintensi­ tätsmeßtechnik, die in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, näher erläutert. Hervorzuheben ist auch in diesem Zusammenhang die neue TA-Lärm, die die für Deutschland gültigen Grenzwerte festlegt. Soweit Änderungen schon bekannt sind, wer­ den sie berücksichtigt. Basierend auf den positiven Reaktionen zur 1. Auflage des Buches bezüglich Inhalt, Themenauswahl und Umfang wurde das Konzept beibehalten. Auch die 2. Auflage richtet sich vor allem an Ingenieure und Konstrukteure, die sich mit Fragen der primären und konstruktiven Lärmrninderung beschäftigen. Dadurch bedingt hat die Behandlung der Grundlagen zur Luft- und Körperschallentstehung, -weiterleitung und -abstrahlung eine zentrale Bedeutung. Natürlich ist das Buch als wertvolle Einführung und nützliches Nachschlagewerk auch für Studenten und alle diejenigen, die mit Lärm und Schallschutz im weitesten Sinne zu tun haben, geeignet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Theoretische Grundlagen des Schallfeldes
Zusammenfassung
In einem unendlich ausgedehnten gasförmigem Medium, z.B. Luft, mit dem Druck p0, der Dichte ρ0 und der Temperatur T0 im Ruhezustand pflanzt sich eine örtlich begrenzte, zeitlich veränderliche Störung des Gleichgewichtes in freien Wellen fort. Da Gase nur sehr kleine Schubkräfte übertragen können und auch keine freien Oberflächen besitzen, erfolgt diese Fortpflanzung nur in Form von Längswellen. Dabei schwingen örtlich die Gasteilchen in der Fortpflanzungsrichtung hin und her, wobei gegenüber dem Ruhedruck p0 sehr kleine Druckschwankungen auftreten. Diese Druckschwankungen werden vom menschlichen Ohr empfangen und können als Schall wahrgenommen werden. In Anlehnung an das menschliche Hörvermögen wird in der Technik der akustische Frequenzbereich von 16 Hz bis 20 kHz festgelegt. Schall kann sich aber auch in Flüssigkeiten und festen Körpern fortpflanzen. In diesen Fällen spricht man dann von Flüssigkeits- bzw. Körperschall. Die Schallausbreitung in Flüssigkeiten erfolgt in ähnlicher Weise wie bei Gasen in Längswellen. Bei festen Körpern können erheblich größere Schubspannungen übertragen werden, wodurch andere Wellenformen auftreten.
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
2. Entstehung und Abstrahlung von Schall
Zusammenfassung
Wie bereits festgestellt, entsteht Schall als Folge von beschleunigten, oszillatorischen Bewegungsabläufen in Verbindung mit Luft, sofern die hierbei angeregten Frequenzen im Hörbereich liegen.
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
3. Technische Geräusche und ihre Entstehung
Zusammenfassung
Den Geräuschen, wie sie vor allem in der Technik in mannigfacher Weise abgestrahlt werden, kommt eine besondere Bedeutung zu. Häufig werden sie beanstandet, weil sie zu laut sind und sehr lästig wirken. Solche Geräusche müssen dann gezielt bekämpft werden. Ein erster Schritt in diese Richtung wird getan, wenn ihre Entstehungsmechanismen erkannt und analysiert werden können.
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
4. Physiologische Grundlagen des Hörens
Zusammenfassung
Beim Hören wird das menschliche Ohr mit den physikalischen Größen des Luftschallfeldes beaufschlagt, wodurch der Hörvorgang eingeleitet wird. Zu einem Höreindruck kommt es jedoch nur, wenn die Frequenz und der Effektivwert des Luftschallwechseldrucks innerhalb bestimmter Grenzen liegen.
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
5. Objektive Lautstärke
Zusammenfassung
Aus der Notwendigkeit heraus, die Lautstärke von Schallereignissen an verschiedenen Orten zu verschiedenen Zeiten vergleichen zu müssen, wurden objektive Meßverfahren entwickelt. An solche Meßverfahren muß die Forderung gestellt werden, daß sie einfach sind und zu Ergebnissen führen, die reproduzierbar sind und sich in einem einzigen Zahlenwert ausdrücken lassen. Optimal wäre ein solches Einwert-Meßverfahren, wenn sein Ergebnis der subjektiven Lautstärkewahrnehmung voll entspräche. Aus Gründen der einfachen Handhabung ist man aber auf weniger komplizierte Meßverfahren angewiesen.
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
6. Schallausbreitung im Freien
Zusammenfassung
In der Umgebung einer Schallquelle baut sich ein Schallfeld mit einer bestimmten Schalldruck- bzw. Schalldruckpegelverteilung auf. Hierauf hat einmal die Schallquelle selbst Einfluß, vor allem die Größe ihrer Schalleistung und deren spektrale Verteilung, die geometrische Form der Schallquelle und eine gegebenenfalls vorhandene Richtcharakteristik. Zum anderen spielt die akustische Eigenschaft der Umgebung eine wesentliche Rolle. Dabei muß man grundsätzlich unterscheiden, ob die Schallausbreitung im Freien oder in einem geschlossenen Raum vor sich geht. In diesem Kapitel wird die Schallausbreitung im Freien behandelt. Typische Beispiele für diese Schallausbreitung sind vor allem Verkehrslärm einschließlich Fluglärm, Emissionslärm von Industrie- und Gewerbeanlagen, Baustellenlärm und Freizeitlärm (Sportstätten, Nachbarschaft).
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
7. Schallausbreitung in geschlossenen Räumen
Zusammenfassung
Im Gegensatz zur Schallausbreitung im Freien kommt es bei der Schallausbreitung in geschlossenen Räumen zu Reflexionserscheinungen an den Raumbegrenzungen. Auf diese Weise verstärkt sich das Schallfeld in geschlossenen Räumen und kann daher insbesondere am Arbeitsplatz besonders lästig werden. Ein Geräusch, das in einem geschlossenen Raum von einer Schallquelle ausgehend beim Empfänger eintrifft, besitzt zwei Anteile der Ausbreitung, nämlich den Direktschall wie bei Freifeldbedingungen und den vielfach reflektierten Schall. In der Nähe der Schallquelle überwiegt der Einfluß des Direktschalls, etwas weiter entfernt der Einfluß des reflektierten Schalls. Die Verhältnisse sind in Bild 7.1 dargestellt [14].
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
8. Schalleistung
Zusammenfassung
Die von einer Schallquelle abgestrahlte Schalleistung PQ und der zugehörige Schallleistungspegel LW = 10 1g PQ/P0, bezogen auf 10−12 W, standen bisher häufiger im Mittelpunkt der Betrachtung. Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die Schalleistung, d.h. die pro Zeit von einer Schallquelle in jeden Raumwinkel ihrer Umgebung abgestrahlte Schallenergie, eine akustisch invariante Kenngröße der Schallquelle darstellt, da sie unabhängig von Rückwirkungen des abgestrahlten Schallfeldes ist. Daher stellen die Schalleistung oder der Schalleistungspegel LW die kennzeichnende Größe in der Beurteilung der Schallemission einer Geräuschquelle dar. Diese Feststellung ist vor allem auch auf Maschinen zu übertragen, die unter definierten Betriebs- und Aufstellungsbedingungen Geräusche in ihre Umgebung abstrahlen. Dabei ist es noch erforderlich, den Schalleistungspegel dem Frequenzgang des menschlichen Ohres (am Immissionsort) anzupassen, indem der Linearpegel einer A-Bewertung unterzogen wird. Das Ergebnis ist der A-bewertete oder kurz der A-Schalleistungspegel \( L_{W_A } = 101gP_{Q_A } /P_0 \) in dB(A).
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
9. Rohrleitungsgeräusche
Zusammenfassung
In Rohrleitungssystemen werden Gase (Luft, Erdgas), Dämpfe (Wasserdampf), Flüssigkeiten (Wasser) transportiert. Die Rohrsysteme bestehen aus der Leitung selbst mit geraden und gekrümmten Teilabschnitten sowie aus Übergangs-, Verzweigungs- und Umlenkungsstücken. Außerdem können die Rohrsysteme Armaturen und Stellglieder, wie Absperr- und Entspannungsorgane, Meß- und Regelgeräte, beinhalten, die auch in die Rohrleitung eingebaut sein können [14].
Hermann Henn, Gholam Reza Sinambari, Manfred Fallen
Backmatter
Metadaten
Titel
Ingenieurakustik
verfasst von
Dr.-Ing. Hermann Henn
Dr.-Ing. Gholam Reza Sinambari
Dr.-Ing. Manfred Fallen
Copyright-Jahr
2001
Verlag
Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN
978-3-322-96952-1
Print ISBN
978-3-528-28570-8
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-322-96952-1