Schallenergiedichte

Die Schallenergiedichte oder Schalldichte (Formelzeichen E oder w) ist ein geeignetes Maß zur Beschreibung der an einem bestimmten Ort des Schallfelds vorhandenen Schallenergie. Sie ist eine Schallenergiegröße. Der Buchstabe "klein w" als Formelzeichen $w$ wird leicht mit $\omega$ (omega) verwechselt, daher wird hier der Buchstabe E gewählt.

Im Gegensatz zur Schallintensität I, welche die pro Flächeneinheit A hindurchtretende Schallleistung angibt, beschreibt die Schallenergiedichte E (auch: Schalldichte) den zeitlichen Mittelwert der Schallenergie pro Volumeneinheit; sie gibt Auskunft über diejenige Schallenergie, die an einem bestimmten Ort des durchschallten Raums anzutreffen ist.

Die Schallenergiedichte E ist bei ebenen fortschreitenden Schallwellen:

$E={\frac {I}{c}}$,

wobei I die Schallintensität in W/m² und c die Schallgeschwindigkeit in m/s = ist.

Die Schallenergiedichte wird in J/m³ angegeben, wobei

1 J (Joule ) = 1 W·s = 1 N·m

ist; darum findet man auch die Angabe von W·s/m³ oder N·m/m³.

Weitere Formeln zur Schallenergiedichte bei ebenen fortschreitenden Schallwellen:

$E=\xi ^{2}\cdot \omega ^{2}\cdot \rho =v^{2}\cdot \rho ={\frac {a^{2}\cdot \rho }{\omega ^{2}}}={\frac {p^{2}}{Z\cdot c}}={\frac {I}{c}}={\frac {P_{ak}}{c\cdot A}}$

Hierbei ist:

• Auslenkung der Luftteilchen ξ (griechisch Xi) in m
• Kreisfrequenz $\omega =2\cdot \pi \cdot f$
• Frequenz f in Hz
• Dichte der Luft (des Mediums) = Luftdichte ρ in kg/m³
• Schallschnelle v in m/s
• Schallkennimpedanz Z in N·s/m³
• Schallgeschwindigkeit c in m/s
• Schallintensität I in W/m²
• Akustische Impedanz = Schallkennimpedanz = $Z=c\cdot \rho$
• Schallbeschleunigung a in m/s²
• Schallleistung P_ak in W
• Durchströmte Fläche A in m²

Für Zahlenwertangaben der Schallenergiedichte wird der Effektivwert (RMS) angegeben.
Er kommt auch als Pegelwert in dB vor. Siehe Schallenergiedichtepegel.

Siehe auch

• Schallauslenkung | Schallausschlag | Schallschnelle | Schallbeschleunigung | Schalldruck | Abstandsgesetz | Schallintensität | Schallleistung | Schallenergiegröße |

Oder die Pegel:

• Schalldruckpegel | Schallschnellepegel | Schallintensitätspegel | Schallleistungspegel | Schallenergiedichtepegel |