Schallübertragung

Schallübertragung bezeichnet die Übertragung akustischer Druckwellen durch elastische Medien wie Luft, Wasser oder Feststoffe. Sie ist eine Form mechanischer Wellen, die durch Vibration einer Quelle erzeugt und durch das Medium weitergegeben wird. Die Schallwellen führen zu periodischen Änderungen des Drucks und der Dichte im Medium; in Gasen und Flüssigkeiten dominieren longitudinale Wellen, in Feststoffen können neben longitudinalen auch transversale Komponenten auftreten.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls hängt stark vom Medium ab. In Luft bei etwa 20 °C beträgt sie rund 343 m/s, in Wasser ungefähr 1480 m/s, in Stahl mehrere tausend Metern pro Sekunde. Die Wellenlänge wird durch λ = v / f bestimmt. Höhere Frequenzen klingen heller, niedrigere tiefer; der hörbare Bereich liegt grob bei 20 Hz bis zu 20 kHz beim Menschen, variiert je nach Individuum.

An Grenzflächen zwischen Medien kommt es zu Reflektion, Transmission und Brechung; die Ausbreitung ist zudem durch Dämpfung aufgrund Reibung und Materialverlusten abgeschwächt. Die Schalldämmung beruht auf einer Impedanzanpassung und Materialstruktur, die Schallenergie absorbiert oder streut.

Schallübertragung findet praktisch in Räumen, Gebäuden, Verkehr, Musikinstrumenten und Kommunikationssystemen statt. Im Vakuum ist keine Schallübertragung möglich, da kein Medium vorhanden ist. Messgrößen der Schallausbreitung sind Schalldruckpegel, Intensität, Frequenzgang und Absorption.