Schallintensität

Die Schallintensität J ist die Schallleistung, die durch eine senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehende Fläche strömt oder ist die pro Zeiteinheit (Sekunde) durch ein Flächenelement hindurchtretende Schallenergie.

J={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}p(t)\cdot v(t)\,dt

Die Einheit der Intensität ist [W/m²]. Die Schallintensität ist eine Schallenergiegröße, (also eine quadratische Größe) und keine lineare Schallfeldgröße.
Im Schallfeld einer ebenen Welle ergibt sich die Schallintensität aus dem Produkt der Effektivwerte der von Schalldruck und Schallschnelle.

Für eine Kugelschallquelle gilt für die Intensität in Abhängigkeit vom Abstand r:

Fehler beim Parsen (SVG (MathML kann über ein Browser-Plugin aktiviert werden): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „http://localhost:6011/de.wikipedia.org/v1/“:): {\displaystyle J(r) = \frac{P_{ak}}{4 \cdot \pi \cdot r^2} }

Hierbei ist P_ak die akustische Leistung.

Somit nimmt die Amplitude der Schallintensität im Freifeld mit 1/r² der Entfernung von einer punktförmigen Schallquelle ab. Verwirrend ist immer wieder, dass die Amplitude des Schalldrucks mit 1/r der Entfernung von einer punktförmigen Schallquelle abnimmt.

Häufig wird jedoch "klein-p" und "Groß-P" verwechselt. "Klein-p" ist pressure = Druck und "Groß-P" ist power = Leistung!
Als Messgröße in der Akustik wird üblicherweise für die Intensität der Schallintensitätspegel L_J in dB verwendet.

Die Angabe eines Schallpegels, ohne Angabe des Messabstands von der Schallquelle ist ohne Wert.

Merke: Das Wort Intensität als Energiebegriff ist nicht mit dem Wort der Umgangssprache "Stärke", "Amplitude" oder "Pegel" zu verwechseln. Das ist z.B. an dem unsinnigen Satz zu erkennen: "Die Intensität (?) des Schalldrucks der Trompete war 1 Pa."
Schalldruck ist nicht Intensität! Schalldruck ist eine Schallfeldgröße und Intensität ist hier in der Akustik aber eine Schallenergiegröße.

In der frühen technischen Akustik-Literatur wurde der Ausdruck "Intensität" oft sinnverwandt für die Lautheit angewendet und genauso wird er heute noch immer von Laien benutzt. Der Grund hierfür ist einfach: Intensität ist das Maß eines Reizes (oder die Stärke oder Größe der stimulierenden Kraft) und wir alle benutzen doch das Adjektiv "intensiv", um ein hohes Maß anzudeuten, wie bei "intensiver Hitze" oder "intensiver Strahlung" u.s.w. Für den Akustiker jedoch bedeutet "Schallintensität" den durchschnittlichen Schall-Leistungsanteil, der durch eine Flächeneinheit von 1 m² rechtwinklig zur bezeichneten Richtung beim Betrachtungspunkt strömt.

Die Schallintensität J in W/m² ist:

J=p\cdot v={\frac {p^{2}}{Z}}=Z\cdot v^{2}

Schalldruck p in N/m² = Pa
Schallschnelle v in m/s
Schallkennimpedanz Z in N·s/m³

Für Zahlenwertangaben der Schallintensität wird der Effektivwert angegeben. Oft wird auch sein Pegelwert in dB angegeben. Siehe Schallintensitätspegel.

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