Inhaltsverzeichnis - "- "- - " Einleitung Was ist Schall? 1 Was ist Akustik? 4

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1 - "- "- - " Einleitung Was ist Schall? 1 Was ist Akustik? 4 Einige Begriffe aus der Schwingungslehre Einige Beispiele von Schwingungen 7 Komplexe Darstellung harmonischer Schwingungen I I Schwebungen 12 Erzwungene Schwingungen, Impedanz 12 Resonanz 14 Freie Schwingungen eines einfachen Resonanzsystems 17 Elektromechanische Analogien 18 Leistung 21 Fourieranalyse Periodische Signale Nichtperiodische Signale Stationäre Signale Zur Durchfühmng der Fourieranalyse 27 Übertragungsfunktion und Impulsantwort 28 Nichtlineare Systeme 31 Die akustischen Grundgleichungen Schallfeldgrößen 33 Die akustischen Gnindgleichungen für Fluide 36 Spannungs-Dehnungsbeziehungendes isotropen Festkörpers 38 Wellengleichungen 40 Intensität und Energiedichte von Schallwellen in Fluiden 42 Der Schalldnickpegel 44 Ebene Wellen Lösung der Wellengleichung 46 Harmonische Wellen 49 Zur Schallgeschwindigkeit 51 Ausbreitungsdämpfung Dämpfung in Gasen Dämpfung in Flüssigkeiten 59

2 Vlll Dämpfung in Festkörpern Nichtlineare Schallausbreitung 62 Kugelwelle und Schallabstrahlung Lösung der Wellengleichung 66 Die Punktschallquelle 67 Der Dopplereffekt 70 Richtfunktion und Strahlungswiderstand 72 Der Dipol 75 Die lineare Strahlerzeile 77 Der Kugelstrahler (atmende Kugel) 80 Die Kolbenmembran Schalldruck auf der Strahlermittelachse Schalldnick im Fernfeld Strahlungsleistung und Bündelungsgrad 87 6 Reflexion und Brechung 6.1 Reflexions- und Brechungsgesetz Schallausbreitung in der Atmosphäre Reflexionsfaktor und Wandimpedanz Absorptionsgrad Stehende Wellen Schallabsorption von Wänden und Wandverkleidungen Wandimpedanz eines Luftpolsters Impedanz und Absorption einer porösen Schicht auf schallhmer Wand Absorption einer sehr dünnen, porösen Schicht Unporöse, schwingungsfähige Schichten Beugung und Streuung 7.1 Exakte Formulierung von Streuproblemen Beugung an der schallharten Kugel Schalldurchgang durch Öffnungen Das Kirchhoffsche Beugungsintegrai Schalldurchgang durch große Öffnungen Schalldurchgang durch kleine Öffnungen in einer schallharten Wand Beugung an der Halbebene Das Babinetsche Prinzip Streuung an vielen Streukörpern, Vielfachstreuung Akustische Leitungen 8.1 Rohrd'ampfung Die Leitungsgleichungen 134

3 Leitungen mit unstetigen Querschnittsänderungen Rohrverengung (S2 < SI ), Lochplatte Rohrenveiterung (S2> Si ) Resonator Akustisches Tiefpassfilter 142 Akustische Leitungen mit stetigen Querschnittsänderungen (Trichter) Konischer Trichter (Kegeltrichter) Exponentialtnchter 145 Höhere Wellentypen 148 Dispersion 155 IX Schallfelder in geschlossenen Hohlräumen Eigenschwingungen in eindimensionalen Wellenleitem (Rohren) 158 Eigenschwingungen des Rechteckraums mit schallharten Wänden 161 Eigenschwingungen zylindrischer und kugelförrniger Hohlräume 165 Erzwungene Schwingungen im eindimensionalen Wellenleiter 166 Erzwungene Schwingungen in beliebigen Hohlräumen 170 Freie Hohlraumschwingungen 173 Statistische Eigenschaften der Übertragungsfunktion 176 Schallwellen im isotropen Festkörper Schallwellen im unbegrenzten Festkörper 180 Retlexion und Brechung; Rayleighwelle 185 Wellen in Platten und Stäben Dehnung und Biegung Dehnwellen Biegewellen Schallabstrahlung von einer schwingenden Platte Berücksichtigung von Verlusten 198 Musik und Sprache Ton, Klang, Geräusch 201 Tonhöhe, Tonintemaiie und Tonskalcn 203 Zur Wirkungsweise von Musikinstrumenten 206 Saiteninstrumente Streichinstrumente Instrumente mit angezupften oder angeschlagenen Saiten 211 Blasinstrumente S.1 Btasinstnimente mit Lippenpfeifen Blasinstrumente mit Zungenpfeifen Blechblasinstrumente 218 Erzeugung von Sprache Der Kehlkopf 220

4 X Der Stimmkanal, Vokale 221 I Bildung von Konsonanten 223 Das menschliche Gehör Aufbau und Wirkungsweise des Hörorgans 226 Psychoakustische Tonhöhe 231 Hörschwelle und Hörfläche 235 Lautstärke und Lautheit, Frequenzgruppen 237 Verdeckung 241 Messung der Lautstärke bzw. der Lautheit 243 Richtungswahmehmung 245 Raumakustik Geometrische Raumakustik 251 Impulsantwort eines Raumes 254 Diffuses Schallfeld 257 Stationäre Energiedichte und Nachhall 261 Schallabsorption 264 Zur Hörsamkeit von Auditorien 270 Akustische Messräume Bauakustik 14.1 Kennzeichnung und Messung der Luftschalldammung Luftschalldammung von zusammengesetzten Bauteilen Luftschalldammung einer unbegrenzten Wand Luftschalldammung einer Doppelwand Körperschalldämmung Trittschallpegel und Trittschalldammung Verbesserung des Trittschallschutzes Körperschallausbreitung im Bauwerk Grundzüge der Lärmbekämpfung 15.1 Grenzwerte und Richtlinien Gmndvorgänge der Lärmentstehung Schlaggeräusche Strömungsgeräusche Stoßwellen Primäre Lärmbekämpfung Sekundäre Lärmbekämpfung 3' Kapselung von Lärmquellen Verhinderung der Körperschalleinleitung Lärmschutzwände 313

5 Abschirmung durch Bewuchs Absenkung des Larmpegels durch raumakustische Maßnahmen Reflexionsschalldämpfer Absorptionsschalldämpfer Persönlicher Schallschutz 321 XI 16 Wasserschall und Ultraschall 16.1 Ortung mit Wasserschall (Sonartechnik) Zur Schallausbreitung in Meerwasser Kennzeichnung der Echostarke Störungen Ausrüstung Allgemeine Bemerkungen zum Ultraschall Erzeugung und Nachweis bzw. Empfang von Ultraschall Diagnostische Ultraschallanwendungen Materialprüfung Medizinische Diagnostik (Sonografie) Anwendungen von Leistungsultraschall Kavitation Ultraschallreinigung Verbindungstechnik Bohren und Schneiden Erzeugung hoher und höchster Ultraschallfrequenzen Elektroakustische Wandler 17.1 Piezoelektrischer Wandler Elektrostatischer Wandler (Kondensatorwandler) Dynamischer Wandler Magnetischer Wandler Magnetostriktionswandler Der Kopplungsfaktor Vierpolgleichungen und Reziprozitätsbeziehungen 367 Mikrofone Grundsätzliches zur Arbeitsweise von LuftschalImikrt>fonen 369 Kondensatormikrofon 372 Piezoelektrische Mikrofone 376 Dynamische Mikrofone 378 Kohlemikrofon 380 Richtmikrofone 381 Hydrofone 384 Schwingungsempfanger 386 Kalibriemng von Mikrofonen 388

6 Lautsprecher und andere elektroakustische Schallquellen Dynamischer Lautsprecher 392 Elektrostatischer oder Kondensatorlautsprecher 396 Magnetischer Lautsprecher 398 Zur Verbesserung der Schallabstrahlung von Lautsprechern Die Lautsprecherbox Die Bassreflexbox Trichterlautsprecher 402 Richtlautsprecher 404 Kopfhörer 406 Schallsender für Wasser- und Ultraschall Elektroakustische Schallübertragung 20.1 Stereofonie Konventionelle Stereofonie Kunstkopfstereofonie Kompensation des Übersprechens Schallspeicherung SchallpIatte Tonfilm Magnetische Schallaufzeichnung Beschallungsanlagen Auslegung von Zur räumlichen Anordnung der Lautsprecher Akustische Rückkoppiung 435 Verzeichnis der verwendeten Symbole 438 Weiterführende Literatur 441 Sachregister 443