Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Es gibt mehr tieffrequenten Schall bedingt durch grössere Maschinen (Flugzeugen, Autos und Schiffe) sowie durch Zunahme in Siedlungsnähe sowie Schallschutzmassnahmen und Schalldämmung, welche die Bandbreite im 'unhörbaren' Bereich akzentualisieren.
yewie56
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Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

Auszüge aus:

Hängt der Lärm vom Wetter ab

Dr. Dietrich Heimann
DLR Institut für Physik der Atmosphäre
Oberpfaffenhofen
D-82234 Weßling

LINK: http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/laerm.html

a) Dämpfung in Luft

"...Handelt es sich um eine Punktquelle (z.B. Einzelfahrzeug), von der sich die Schallwellen kugelförmig ausbreiten, so reduziert sich der Schallpegel um 6 dB je Verdoppelung des Abstands zur Quelle.
Bei einer Linienquelle (z.B. dicht befahrene Straße), von der sich die Schallwellen zylinderförmig ausbreiten, nimmt der Schallpegel lediglich um 3 dB je Abstandsverdoppelung ab
..."

",,, Infolge von Reibung zwischen den Luftmolekülen und weiteren Moleküleigenschaften geht den Schallwellen zusätzliche Energie verloren. Dieser Verlust hängt von der Lufttemperatur und der Luftfeuchte ab. Betroffen sind hiervon vor allem die hochfrequenten Töne, die besonders stark gedämpft werden
..."
Tabelle Dämpfung in Abhängikeit von der Frequenz
http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/daempfung.html
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yewie56
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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

b) Brechung von Schallwellen (Refraktion)

"...Schallwellen würden sich in der Atmosphäre nur dann geradlinig ausbreiten, wenn die Schallgeschwindigkeit überall gleich wäre und kein Wind herrschte. Da die Schallgeschwindigkeit von der Lufttemperatur abhängt und sich diese wiederum vor allem mit der Höhe stark ändert
..."

"... In einem Medium mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten, breiten sich Wellen nicht mehr geradlinig aus, sondern werden gebrochen, d.h. die Ausbreitung verläuft gekrümmt. Dies geschieht auch mit den Schallwellen in der Atmosphäre
..."

"... Reduzierte Hörbarkeit:
Nimmt die Schallgeschwindigkeit mit der Höhe ab, entweder weil die Temperatur mit der Höhe abnimmt und/oder im Falle von Schallausbreitung gegen den Wind (Gegenwindausbreitung), so werden die Schallstrahlen nach oben gebrochen
..."

"...Verstärkte Hörbarkeit:
Nimmt die Schallgeschwindigkeit dagegen mit der Höhe zu, entweder weil die Temperatur mit der Höhe zunimmt (Inversionswetterlage) [WINTER! Übergangszeit - yewie56] und/oder im Falle von Schallausbreitung in Windrichtung (Mitwindausbreitung), so werden die Schallstrahlen nach unten, d.h. in Richtung auf den Boden, gebrochen.
..."

"...Am Boden selbst kann es zu Reflexion kommen. Die reflektierten Schallstrahlen werden erneut nach unten gebrochen. Die Folge sind Mehrfachreflexionen und eine Begünstigung der Schallausbreitung in Bodennähe über weite Entfernungen hinweg.
..."
http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/brechung.html

yewie56
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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

c) Beugung von Schallwellen (Diffraktion)

"... Die Beugung von Schallwellen ist ein wichtiger physikalischer Mechanismus, der für den Eintrag von Schallenergie in akustische Schatten sorgt, d.h. in Bereiche, die vom direkten Schalleinfall abgeschattet sind, wie etwa hinter Hindernissen. Deswegen kann man zum Beispiel hinter einem Gebäude die vor dem Gebäude verlaufende Straße hören, wenn auch [mehr oder weniger - yewie56] stark gedämpft.
..."

"... Beugung findet auch an konvex gekrümmten Geländeoberflächen statt, z.B. an Hangkanten und Hügeln

[Das möchte ich besonders betonen: auch an Lärmschutzwällen!!! und auch an Lärmschutzwänden!!! sofern man nicht DIREKT dahinter wohnt! Deshalb sind diese Einrichtungen, zumindest für die WEITER Dahinterwohnenden möglicherweise sogar schädlich!
Deshalb dürfen diese Wände nicht - wie es allgemein üblich ist AN die Autobahn gestellt werden, sondern diese Einrichtungen müssen in unmittelbarer Nähe der zu schützenden gestellt werden. Auch bei mir habe ich diesen akustischen Unsinn zu beklagen:
- Autobahn
- Lärmschutzwand
- 400 Meter Feld
- zu schützende Gebäude

Richtig wäre
- Autobahn
- 400 Meter Feld
- Lärmschutzwand
- zu schützende Gebäude

Bei uns kann man diese teure Lämschutzwand abreißen - es würde sich nichts ändern. Doch eines: Es würde eine Aufschrei unter der Bevölkerung mit sich bringen. Und deshalb stellt man diese Dinger auf. Für nichts sonst. - yewie56]
.

Des Weiteren wird Schallenergie durch Beugung in die akustischen Schattenzonen geworfen, die durch Aufwärtsbrechung von Schallwellen hervorgerufen werden. Deswegen ist es im akustischen Schatten nicht völlig ruhig.
..."

"... Neben der Beugung führt auch die Streuung von Schallwellen dazu, dass Schallenergie in Schattenzonen einstrahlen kann.
..."


http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/beugung.html
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yewie56
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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

d) Streuung von Schallwellen

" ... Die Atmosphäre ist in der Nähe des Erdbodens meist turbulent, d.h. der Wind verwirbelt und führt zu zufälligen Druck- und Dichteschwankungen in der Luft. Ist die Größe der turbulenten Wirbel etwa so groß wie die Wellenlänge der Schallwellen, so wird ein Teil der Schallenergie gestreut, d.h. von der eigentlichen Ausbreitungsrichtung abgelenkt. Auch Hindernisse in der Luft, deren Ausdehnung kleiner ist als die jeweilge Wellenlänge führen zur Streuung von Schallwellen, z.B. Zweige und Blätter im Wald.
..."
[besonders applikabel bei Temperaturabnahme mit der Höhe - NICHT-Inversionslage - yewie56]

http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/streuung.html

yewie56
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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

e) Reflexion von Schallwellen

"... Grundsätzlich gilt die Regel, dass der Ausfallwinkel eines Schallstrahls gleich dem Einfallwinkel ist. Die direkt an einem Ort einfallenden Schallwellen überlagern sich mit den reflektierten Schallwellen, wobei es im Falle einer kohärenten Schallquelle je nach Laufwegunterschied und Frequenz bzw. Wellenlänge zu einer Verstärkung (konstruktive Interferenz) oder Abschwächung (destruktive Interferenz) der Schallamplitude kommt.
..."
[Reflexion kann also sowohl verstärken: Wellentäler und Wellenberge liegen zwischen direkter Welle und indirekter, reflektierter Welle kongruent - deckungsgleich.
Als auch abschwächen: Die Wellentäler der direkten Welle liegen mit den Wellenbergen der reflektierten Welle kongruent - deckungsgleich und umgekehrt. Damit löscht die eine Welle die andere aus. Und NIX ist mehr zu hören!
Wenn man also die Frequenz und die Richtung, aus der die Welle kommt, kennt, dann kann man - möglicherweise mit einem automatisch gesteuerten Reflektor, Ruhe machen - yewie56]


"... Entscheidend für das Maß der Reflexion sind die Materialeigenschaften des Hindernisses (Dichte, Porosität etc.), die durch die Impedanz (Wellenwiderstand) beschrieben werden. Nahezu vollständig wird Schall an Beton oder Wasserflächen reflektiert (schallhartes Material), während an der Oberfläche von lockeren Böden oder Schnee nur wenig Schall reflektiert wird (schallweiches Material).
..."

"...Treffen die Schallwellen in einem sehr flachen Winkel (streifender Schalleinfall) auf einen schallweichen Boden (z.B. Gras), so dringen sie teilweise in den Boden ein und gelangen phasenverschoben wieder an die Luft. Bei der Überlagerung mit dem direkten Schall führt dies trotz nahzu gleichem Laufweg zu einer Amplitudenschwächung (Bodendämpfungseffekt). Aus diesem Grund hört man in den oberen Stockwerken eines Hauses die Geräusche einer Straße wesentlich lauter als in den unteren Etagen. Liegt zwischen der Schallquelle und dem Empfänger ein schallharter Boden (Beton, Pflastersteine) so ist keine Bodendämpfung zu erwarten.
..."
[Und wenn man es unten lauter als oben hört (obod0002), woher kommt das? - yewie56]

"... Über konkaven Geländeoberflächen (Talsohle, Mulde) kann es zu Mehrfachreflexionen und entsprechender Schallverstärkung kommen, da die Bodendämpfung durch eine Energiebündelung (Fokussierung) kompensiert werden kann. Ein ähnlicher Effekt stellt sich bei Abwärtsbrechung über ebenem Boden ein.
..."
http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/reflexion.html
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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Beitragvon yewie56 » 14.10.2011

Bei welchem Wetter ist es besonders laut ?
http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/laerm_viel.html

Bei welchem Wetter ist es besonders leise ?
http://www.pa.op.dlr.de/acoustics/essay1/laerm_wenig.html

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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Beitragvon obod0002 » 14.01.2012

[Das möchte ich besonders betonen: auch an Lärmschutzwällen!!! und auch an Lärmschutzwänden!!! sofern man nicht DIREKT dahinter wohnt! Deshalb sind diese Einrichtungen, zumindest für die WEITER Dahinterwohnenden möglicherweise sogar schädlich!
Deshalb dürfen diese Wände nicht - wie es allgemein üblich ist AN die Autobahn gestellt werden, sondern diese Einrichtungen müssen in unmittelbarer Nähe der zu schützenden gestellt werden

ich denke das hängt auch stark von der Geographie ab: an der B456 haben wir an einem Streckenabschnitt einen Lärmschutzwall und der funktioniert gehört und gemessen recht gut.
Leider hört er für uns viel zu früh auf, denn die Reifengeräusche bspw. lassen sich recht gut in eine andere Richtung ablenken. Die B456 ist allerdings auch nur 2spurig und bei 70-80km/h geschwindigkeitsbegrenzt.

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Re: Grundlagen - Ausbreitung von Schallwellen - Wetterabhängigkeit

Beitragvon yewie56 » 08.10.2015

Diese ungeschützten Bereiche führen an diesen Stellen zu extremen Belastungen (Lärmauslass, Lärmventil).

Ich nenne sie Lärmflöten, beispielsweise dort, wo diie LS-Wand geöffnet werden muss, um einer Brückenüberfahrung Platz zu machen.

Wäre die Wand stattdessen um euer Siedlungsgebiet herum, wären diese ungeschützen Bereiche viel besser abblendbar.

Allerdings fühlt man sich dann halt auch wie im Zuchthaushof ...


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