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 $\Delta p_{0}=Z\,v_{0}$