Zitat:capstan postete
Kann man die Schnelle eigentlich präzise messen? (Hitzdrahtmikrofon?)
Na ja, das ist so ein Kapitel, zu dem ich annehme, dass die Frage die Schallschnelle in der Luft meint, denn sonst hätte der Verweis auf das Hitzedrahtmikro keinen rechten Sinn. Das Hitzedrahtmikrofon ist heute eigentlich ein wenig aus der Mode gekommen; ich habe nie eines zu Messzwecken gesehen, nehme aber an, es mir ähnlich vorstellen zu dürfen wie das Kathodophon der Triergon-Leute.
In der Regel rechnet man, weil das hinsichtlich der Geräteausstattung für die Erfassungsmessung am einfachsten ist.
Unter Verzicht auf die genaue Differentialgleichungsdarstellung -ich denke dass das hier hinderlich wäre, da die Symbole nicht kommen- stehen ja Schalldruck, Schallintensität, Schallschnelle, Dichte des Überrtagungsmediums und Schallgeschwindigkeit in festen Verhältnissen zueinander, aus denen man die Schnelle schön herausdestillieren kann, also (ohne Differentialexkurse...):
Schallintensität I = Schalldruck p x Schallschnelle v, also v = I/p.
Die Schallintensität kann mit einer speziellen Messsonde (bestehend aus 2 Mikros) ermittelt werden; die Bestimmung des Schalldrucks bereitet keine Schwierigkeiten, womit die Schallschnelle berechnet werden kann. Der Nachteil dieses Zweimikrofonverfahrens besteht in der begrenzten Genauigkeit bei tiefen und hohen Frquenzen. Bei den Tiefen erweist sich der Phasengleichlauf beider Mikrofone nebst geringem Abstand der beiden Empfänger als problematisch, bei hohen Frequenzen ist der Abstand zwischen beiden Mikros bereits zu groß.
Mit einer la-la-Genauigkeit lässt sich die Schallschnelle auch mit einem hochwertigen Kondensatormikro mit Achtercharakteristik (möglichst als Achter gebaut) ermitteln. Doch liegen bei diesem, dem eben genannten Verfahren unmittelbar entsprechenden Verfahren dieselben Qualitätsbeschränkungen vor.
Die zweite, genauere Möglichkeit besteht in einer Ultraschallmessung mit zwei in definierter Entfernung voneinander aufgestellten Sender- und Empfängereinheiten, aus deren Signalen nach den Gesetzen des Dopplereffektes -wiederum indirekt- auf die Schallschnelle geschlossen werden kann. Ähnlich der Radarmessung der Polizei...
Eine letzte, direkt mit der obigen, ersten Möglichkeit verwandte ist die Berechnung aus der Beziehung (wieder rein arithmetisch)
Schallschnelle v = Schalldruck p / (Mediendichte rho x Schallgeschwindigkeit c)
Rho x Schallgeschwindigkeit wird als Schallkennimpedanz der Luft Zo bezeichnet und dann meist zu 41,3 g/cm² (so habe ich das noch gelernt ...., heute 410 Ns/m³) 'normalisiert', weil sich dieser Wert bei 20 Grad Celsius Lufttemperatur und mitteleuropäischem Normaldruck so ergibt....
Insgesamt spielt in der Akustik ja der Peildaumen mit einigem Sinn eine doch nicht eben geringe Rolle, so auch bei der Schallschnelle, die als Vektor eigentlich dreidimensional erfasst werden müsste, was die Messergenisse aber überaus komplex und unanschaulich machen würde. Also geht man vereinfachend von der ebenen Welle aus, misst in einer Richtung, und gut muss es sein, denn wenige Zentimeter neben dem gewählten Messort sehen sich die Messergebnisse sowieso schon wieder ganz anders an.
Hans-Joachim
