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5. Schall und Vibration*

In diesem Kapitel werden die verschiedenen Anwendungen von Schall und Vibration untersucht. Schall ist eine Veränderung des Drucks, der Spannung, der Partikelverschiebung und der Partikelgeschwindigkeit, die sich in einem elastischen Material ausbreitet, oder die Überlagerung solcher ausgebreiteten Veränderungen. Der Begriff Vibration impliziert im Allgemeinen, dass sich alle Partikel in einem endlichen Bereich in Phase bewegen. Im akustischen Bereich sind die Verschiebungen im Vergleich zu einer Wellenlänge klein und die Teilchengeschwindigkeiten im Vergleich zur Wellengeschwindigkeit klein. In der Kommunikationsakustik hat die annähernd logarithmische Reaktion des Ohrs auf Schalldruck zu einer weit verbreiteten Verwendung logarithmischer Maße für die Größe aller akustischen Feldgrößen geführt. Die Geschwindigkeitsmessung in Gasen wird verwendet, um die Details der molekularen Relaxation zu bestimmen. Die Wellengeschwindigkeiten für endliche idealisierte Festkörper hängen von der Geometrie ab. Eine Diskontinuität in den Übertragungseigenschaften eines Mediums verändert die Art des Schallfeldes. Das Ausmaß der Veränderung hängt von der Art der Diskontinuität und ihrer Größe und Form ab.