Schalldruck

Der Schalldruck (p), Sound Pressure Level (SPL), ist eine Energieform, die durch Luftdruckänderungen hervorgerufen und subjektiv als Lautstärke empfunden wird. Der Schalldruck ist begrenzt durch die Hörschwelle und reicht von dieser über 13 Zehnerpotenzen bis zur Schmerzschwelle.

Der Schalldruck wird in Pascal oder in Newton pro Quadratmeter (N/qm) angegeben und umfasst bei 1 kHz einen Schalldruckbereich von etwa 2 x 10exp5 N/m2 bis 2 x 10exp-5 N/m2, wobei 1 N/m2 einem Pascal (Pa) entspricht. Um diesen großen Dynamikbereich vereinfacht darstellen zu können, gibt man den absoluten Schalldruck in logarithmischen Größen als Schalldruckpegel (SPL) in Dezibel, Decibel Sound Pressure Level (dBSPL), an, was zum Schallpegel (L) führt. 0 dB SPL bei 1.000 Hz entsprechen dabei einem Schallpegel von 2 x 10exp-5 N/m2 (Newton/qm), was der Hörschwelle entspricht, und 120 dB entsprechen dem Schallpegel von 2 x 10exp5 N/m2. Bei diesem Wert beginnt die Schmerzschwelle bei höheren Frequenzen. Bei tieferen liegt sie etwa bei 130 dBSPL. Ein Watt an akustischer Leistung ist äquivalent 107,5 dBSPL in einem Meter Entfernung von einer omnidirektionalen Schallquelle.

Mathematischer Zusammenhang 
   zwischen Schalldruck und Schallpegel

Mathematischer Zusammenhang zwischen Schalldruck und Schallpegel

Eine Erhöhung des Schallpegels um 10 dB entspricht einer Verdoppelung der empfundenen Lautstärke. Werden zwei Schallquellen mit gleichem Schalldruck überlagert, erhöht sich der resultierende Schalldruck um 3 dB. Dieser Wert von 3 dB entspricht auch der maximalen Schalldruckerhöhung, den zwei Schallquellen gemeinsam erzielen können. Bei der Addition von Schallpegeln werden nur die dB-Werte addiert.

Schallpegel 
   im Verhältnis und als dB-Wert

Schallpegel im Verhältnis und als dB-Wert

Der Schalldruck nimmt mit der Entfernung von der Schallquelle ab und zwar zum Quotienten der Entfernung (1/Abstand). Eine Verdoppelung der Entfernung hat einen Schalldruckabfall von -6 dB zur Folge, was dem 50-%-Wert des Schalldrucks der Schallquelle entspricht.

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Informationen zum Artikel
Deutsch: Schalldruck
Englisch: sound pressure level - SPL
Veröffentlicht: 17.08.2020
Wörter: 281
Tags: Akustik-Grundlagen
Links: dB (decibel), dBSPL (decibel sound pressure level), Druckbelastung, Dynamik, Frequenz