Formelsammlung Physik/ Tontechnik

Diese Formelsammlung kommt aus den Gebieten Akustik, Psychoakustik, Elektro-Akustik, Elektrotechnik und vielen weiteren Gebiete mehr.

Schallgeschwindigkeit

$c_\mathrm{S} = f \, \lambda$

$c_\mathrm{S} :$ Schallgeschwindigkeit in m/s
$f$ : Frequenz in Hz
$\lambda$ : Wellenlänge in m

Gase und Flüssigkeiten

$c_\mathrm{S} = \sqrt{\frac{K}{\rho}}$

$c_\mathrm{S}:$ Schallgeschwindigkeit in m/s
$K$ : Kompressionsmodul in Pascal Pa = N/m²
$\rho$ : Dichte, in kg/m³

Ideales Gas

$c_\mathrm{S} = \sqrt{\frac{\kappa \, p}{\rho}} = \sqrt{\frac{\kappa \, R \, T}{M}}$

$p$ : Schalldruck in Pascal) = N/m²
κ = c_p/c_V = Adiabatenexponent
$R$ : universelle Gaskonstante = 8,3145 J/molK

Die Schallgeschwindigkeit in Luft ist nicht vom Luftdruck abhängig, weil $\frac{p}{\rho}$ konstant ist.

Festkörper

• langer Stab longitudinal:$c_{\rm l} = \sqrt{\frac{E}{\rho}}$

• langer Stab transversal:$c_{\rm t} = \sqrt{\frac{G}{\rho}} = \sqrt{\frac{E}{2(1 + \mu) \rho}}$

$E$ : Elastizitätsmodul in N/m²
$G$ : Schubmodul in N/m²
$\mu$ : Poissonzahl

Wellenamplitude

Verschiebungsamplitude $x_0 = \frac{v_0}{\omega}$

Geschwindigkeitsamplitude (Schallschnelle) $v_0 = \omega \, x_0$

Beschleunigungsamplitude $a_0 = \omega^2 \, x_0$

Druckamplitude $\Delta p_0 = Z \, v_0$