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Bauphysik > AKUSTIK > Flashcards

AKUSTIK Flashcards

1
Q

Was ist Akustik?

A

Lehre vom Schall, seiner Ausbreitung & Schallempfindung

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2
Q

Was umfasst die Raumakustik?

A

Schallausbreitung innerhalb von Räumen

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3
Q

Was umfasst die Bauakustik?

A

Schallübertragung zwischen Räumen

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4
Q

Bei welchem Bereich der Akustik in der Bauphysik ist der Nachweis lediglich eine Empfehlung und nicht rechtlich angefordert?

A

Raumakustik

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5
Q

Was ist Schall?

A

Schall ist eine mechanische Schwingung, die sich in einem elastischen Medium in Form von Wellen ausbreitet

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6
Q

Was ist eine Schwingung?

A

Bewegung einer Masse um eine Ruhelage

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7
Q

Was ist eine Welle?

A

durch die Kopplung benachbarter Teilchen pflanzt sich die Bewegung des einzelnen Massenteilchens im Raum fort

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8
Q

Was wird beim Schall transportiert?

A

es wird ausschließlich Energie transportiert -> keine Materie (vgl. Konvektion)

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9
Q

Was sind drei relevante physikalische Größen von Schwingungen?

A
  • Schwingungsdauer T in s
  • Frequenz f in Hz
  • Auslenkung / Schwingung y in m
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10
Q

Wie funktioniert die Schallausbreitung durch Luft?

A

durch die Bewegung der Luftmoleküle werden Druckunterschiede erzeugt -> pflanzen sich als Schallwellen fort

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11
Q

In welcher Form von Wellen pflanzt sich der Schall in der Luft fort?

A

Longitudinalwellen

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12
Q

Von was ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall abhängig?

A

von den Eigenschaften des Trägermediums (nicht von Frequenz o. Wellenlänge)

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13
Q

Bedeutet eine große Frequenz eine kleine oder große Wellenlänge?

A

kleine Wellenlänge

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14
Q

Durch was erfolgt die mechanische Schwingung im Raum?

A

Durch Wellen

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15
Q

Ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit c in Feststoffen oder in Gasen schneller?

A

Feststoffen (bsp. Stahl)

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16
Q

Was ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Luft?

A

343,5 m/s

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17
Q

Was sind Frequenzen?

A

-Tonhöhen, die der Menschen wahrnehmen kann
- Schwimgungsdauer

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18
Q

Was sind die Unter und Obergrenzen der vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen?

A

fu= 16/20 Hz (Wellenlänge 21m)
fo= 20 000 Hz (Wellenlänge 1,7cm)

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19
Q

Wann tritt Interfrequenz auf?

A

Bei Überlagerung mehrerer Wellen

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20
Q

Was ist ein diffuses Schallfeld?

A

Schallfeld, das gleichmäßig im Raum verteilt ist

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21
Q

Was ist die wesentlichste akustische Kenngröße eines Raumes?

A

Nachhallzeit T

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22
Q

Was ist die Nachhallzeit?

A

Die Kenngröße des diffusen, nicht stationären Schallfeldes
-> zeitliche Beschreibung des Schallfeldes direkt nach Abschalten einer Schallquelle

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23
Q

Was ist die äquivalente Schallabsorptionsfläche?

A

Gesamt-Schallabsorption eines Raumes

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24
Q

Wodurch entsteht Absorptionswirkung des Schalls in der Luft?

A

entsteht durch Reibung der Luftmoleküle während Schallausbreitung (durch Reibung geht Energie verloren)
- > besonders relevant in großen & wenig bedämpften /halligen Räumen

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25
Q

Schallabsorption geschieht durch was?

A
  • Absorption an Raumoberflächen (Teil davon durch Transmission)
  • Absorption an Bestuhlung, Personen, Objekten
  • Absorption in Luft
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26
Q

Kann die Schallabsorption beeinflusst werden?

A

Ja.
Durch gezielte Auswahl & Anordnung von Absorbern
-> 3 Absorbergruppen: Poröse Absorber, Plattenschwinger, Helmholtz-Resonatoren

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27
Q

Wie funktioniert ein poröser Absorber?

A

Absorption durch Energieumwandlung in den Poren in Wärme (durch Reibung an Poren)
-> Wirkung stark abhängig von Porosität (je höher, desto besser Absorption) & Strömungswiderstand des Materials

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28
Q

Wie funktioniert ein Plattenschwinger?

A

Entzieht dem Schallfeld Energie, in dem sie in Schwingung versetzt wird (Schall auf Platte -> beginnen zu schwingen -> nehmen dadurch Schall auf)
-> va. Tieffrequente & schmallbandige Absorptionswirkung -> deshalb oft in Kombination mit porösen Absorbern

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29
Q

Wie funktioniert Helmholtzresonatoren?

A

Entziehen Schallfeld Energie infolge des eigenen Resonanzen Verhaltens (Luft in Öffnung -> beginnt zu schwingen, kommt nicht raus)
-> physikalische Beschreibung als Masse-Feder-System
- Luft im Resonatorhals (Masse) schwingt vor eingeschlossenen Luft (Feder)

30
Q

Wann benutzt man die Bestimmung nach Nachhallzeit T nach Sabine und wann nach Eyring?

A
  • Sabine bei kleinen bis mittleren Absorptionsgraden kleiner als 0,2
  • Eyring bei hohen Schallabsorptionen im Raum
31
Q

Was kann man mit dem Ergebnis der Nachhallzeit anfangen?

A
  • anhand von Nachhallzeit können Aussagen getroffen werden, wie “hallig” bzw. “trocken” ein Raum subjektiv empfunden wird
    -> damit können auch Rückschlüsse auf die Sprachverständlichkeit gezogen werden
    -> in schalltrockenen Räumen (mit kurzen Nachhallzeiten) wird Verständlichkeit von Sprache wesentliche beeinflusst
32
Q

Eine als optimal anzusehende Nachhallzeit eines Raumes ist von was abhängig?

A
  • Dem Raumvolumen
  • der Nutzungsart des Raumes
33
Q

Was ist das Ziel des Schallschutzes?

A

Senkung von Geräuschen aus benachbarten Räumen und/oder von Aussenräumen in schutzbedürftigen Räumen

34
Q

welche Kenn- und Bewertungsgrößen gibt es beim Schallschutz?

A
  • Luftschalldämmung
  • Trittschalldämmung
  • Geräusche von Wasserinstallationen & haustechnischen Anlagen
35
Q

Was ist dad relevante Regelwerk im Schallschutz?

A

DIN 4109 (2018 bauaufsichtlich eingeführt)

36
Q

Was soll mit Mindestschallschutz an Gebäuden verhindert werden?

A

Sollen unzumutbare (Schädigung des Gehörs) Geräuschbelästigungen verhindert werden
-> Geräuschübertragung wird meist nicht auf ein “komfortables” Niveau abgesenkt oder Wohlfühlen erreicht (“gegenseitig Rücksicht nehmen”)

37
Q

Welches Maß wird für die Schalldämmung verwendet?

A

Schalldämm-Maß R
- Frequenzabhängige Größe zur Kennzeichnung der Schalldämmeigenschaften von Bauteilen

38
Q

Was versteht man unter Frequenz?

A

Due Schwingungsanzahl pro Sekunde

39
Q

Was bestimmt die Frequenz bei einer Schwingung?

A

Die Tonhöhe

40
Q

Was versteht nan unter Amplitude?

A

Die maximale Auslenkung

41
Q

Was kennzeichnet die Schwingungsdauer T?

A

die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden, gleichen Schwingungssätzen und sie wird in Sekunden angegeben

42
Q

Was hat die Dichte eins Stoffes mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit zu tun?

A

Geringere Dichte -> höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit

43
Q

Von was ist die Schallgeschwindigkeit abhängig?

A

Von der Dichte & der Elastizität
-> je elastischer Stoff, umso langsamer breitet sich Schall aus

44
Q

Was ist der Unterschied zwischen dem bewerteten Schalldämm-Maß R´w & dem (Labor)Schalldämm-Maß Rw?

A

Das Schelldämm-Maß R´w beschreibt die Luftschalldämmung einschließlich Flankenübertragung oder Nebenwegübertragung.
Das Laborschalldämm-Maß Rw betrachtet den Schall nur bei dem zu prüfenden Bauteil. -> ist eine Bauteilkenngröße

45
Q

Was sind Merkmale von Wellen?

A
  • Reflexion (an Grenzfläche zwischen 2 Übetragungsmedien)
  • Brechung (an Grenzflächen zwischen 2 Übertragungsmedien)
  • Beugung ( an Hindernissen)
  • Interfrequenz (bei Überlagerung von Wellen)
46
Q

Was sind Merkmale der Reflexion?

A
  • Einfallswinkel = Ausfallswinkel
  • immer abhängig von Oberfläche, Reflexionsfläche, Frequenz/Wellenlänge
47
Q

Was ist diffuse Reflexion?

A
  • schnelle gleichzeitige Schallausbreitung im Raum
48
Q

Was sind Merkmale der Brechung?

A
  • Änderung der Ausbreitungsrichtung
49
Q

Was sind Merkmale der Beugung?

A
  • Ablenkung von Wellen an Hindernissen
  • Numerische Simulation einer Wellenfronten hinter einem Spalt
50
Q

Was sind Merkmale der Interfrequenz?

A
  • Überlagerung von Wellen verschiedener Frequenzen: Superposition
    -> gleiche Frequenz: Verstärkung
    -> umgekehrt: Auslöschung
51
Q

Was ist ein reiner Ton?

A
  • Zeitverlauf entspricht reinem Sinus-Verlauf
  • kleinste Einheit des Schalls
52
Q

Was ist ein Tongemisch?

A
  • Mehrzahl / Vielzahl von Frequenzen
    -> Gemisch aus reinen Sinustönen, deren Frequenz in keinem Verhältnis zueinander stehen
53
Q

Was ist ein harmonischer Klang?

A
  • Tongemisch, bei dem die Frequenzen der einzelnen (Sinus)Töne einem ganzzahligen Vielfachen des tiefsten Tons entsprechen
    -> tiefster Ton: Grundton (entspricht Tonhöhe)
    -> höhere Töne: Obertöne (verantwortlich für Klangfarbe / Charakter)
    –> Zeitverlauf = periodische Funktion
54
Q

Was ist ein Klanggemisch?

A
  • Zusammenhang mehrerer (harmonischer) Klänge
  • Musik: entspricht Klang
  • Darstellung von Tönen / Tongemischen / Klängen in Form von diskreten Spektren möglich
55
Q

Aus der Summe von was ergibt sich das Gesamtschallfeld?

A
  • Direktschallfeld (erzeugt durch Schallsender)
  • Diffusschallfeld (Schallfeld des Raums)
56
Q

Was passiert bei einem Diffusschallfeld?

A

beim Auftreten der Schallwellen auf Begrenzungsoberfläche / Objekt im Raum
-> Aufteilen der einfallenden Schallenergie an Objektoberflächen
-> einzelne Anteile: reflektiert, absorbiert, gestreut

57
Q

Ist die Ausbreitung von Schall temperaturabhängig?

A

ja

58
Q

Was ist der Schalldruck?

A
  • Die Schwingungsamplitude
  • Größe der Druckschwankungen an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit
    -> je größer Amplitude, desto höher Ton
59
Q

Was ist der Schalldruckpegel?

A
  • braucht man für die Beurteilung & Messung der Lautstärke
  • Verhältnis von Schalldruck im Vergleich zu einem Bezugspegel 0 dB
60
Q

Was ist der Basisschalldruck?

A

20 uPa -> 0 dB
-> im Bezug auf menschlichen Hörsinn entspricht Basisschalldruck Hörschwelle von 0 dB

61
Q

Was ist die maximale Lautstärke?

A

194dB
-> sonst Atmosphärendruck

62
Q

Was ist ein Geräusch?

A
  • unregelmäßiges Gemisch zahlreicher Töne rasch wechselnder Frequenzen & stark wechselnder Stärke
  • zwischen Einzeltönen: kein gesetzmäßiger Zusammenhang erkennbar
  • kommt in Natur am Häufigsten vor
63
Q

Was ist Rauschen?

A
  • spezielle Form des Geräuschs
  • stetig, nicht periodisch verlaufende Schallergebnisse
  • weißes (linear - Radio) & rosa Rauschen (konstant - Bauakustik)
64
Q

Von was ist die Wahrnehmung von Schall am wesentlichsten gekennzeichnet?

A
  • Lautstärke (v.a. Schalldruck)
  • Tonhöhe (v.a. Frequenz)
65
Q

Wie viel Lautstärken kann menschliches Gehör unterscheiden?

A
  • kann nur etwa 100 Lautstärkenstufen unterschieden
66
Q

Was gibt die Schallschnelle an?

A
  • gibt an mit welcher Wechselgeschwindigkeit Luftteilchen um ihre Ruhelage schwingen -> Momentangeschwindigkeit eines schwingenden Teilchens
  • va. abhängig von Frequenz & Schalldruckpegel + Druck & Trägheit des Trägermediums
  • zeitliche Ableitung der Auslenkung
67
Q

Was ist die Kreisfrequenz?

A
  • zeitliches Maß dafür, wie schnell eine Schwingung abläuft
    -> gibt überstrichenen Phasenwinkel der Schwingung pro Zeitspanne an
  • Schwingungsperiode entspricht Phasenwinkel von 2 Phi
68
Q

Was ist die Schallenergiedichte?

A
  • Schallenergie pro Volumeneinheit
  • gibt Auskunft über Schallenergie W an einem bestimmten Ort eines Schallfeldes & dessen Energiedichte
69
Q

Was ist die Schallintensität?

A
  • Leistung pro m2, die auf Ohr trifft -> von Schallwelle
70
Q

Was ist der Schalleistungspegel?

A
  • die pro Zeitspanne von einer Schallquelle abgegebene Schallenergie
  • mechanische Leistung
  • Einheit: Watt

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