Soundveränderung durch Temperaturanstieg

Ich versuche mal hier was zusammenzutragen, korrigiert mich, wenn ich da was falsch mache.

1) Die Schallgeschwindigkeit ist abhängig von der Temperatur, nicht aber vom Luftdruck und Luftfeuchtigkeit. Als Näherungsformel kann man nehmen c = 331,5 + 0,6*T , wobei T die Temperatur in Grad Celsius ist.

2) Ein Ton mit der Frequenz 1 kHz bleibt unabhängig von c ein Ton mit der Frequenz 1 kHz. Je kleiner c ist, desto kleiner wird auch die Wellenlänge. Die Frequenz bleibt aber konstant.

3) Die Formel T = 1/f (Periodendauer = Kehrwert der Frequenz) ...(oder f = 1/T) ...ist unabhängig von der Schallgeschwindigkeit.
Bsp.: 1kHz bedeutet 1000 Hz also 1000 Schwingungen pro Sekunde, damit ist jede Schwingung 1/1000 sec lang.

4) Ich kann mir vorstellen. dass die Luftfeuchtigkeit einen geringen (aber in der Praxix wirklich zu vernachlässigen) Anteil an der Veränderung der Schallgeschwindigkeit hat, prinzipiell solte der Schall geringfügig schneller werden, jedoch sicher frühestens in der 1. Stelle hinterm Komma bemerkbar, sprich uninteressant.
Andersherum kann ich mir sehr gut vorstellen und habe es auch schon beobachtet, dass die Wasserpartikel in der Luft hohe Frequenzen stärker dämpfen als dies niedrige Frequenzen passiert. (Grund: Brechung/Beugung ...) Dies hat als Auswirkung, dass ein System mulmiger klingt, wenn die Luftfeuchtigkeit plötzlich stark zunimmt, was als Grund jedoch nicht die Veränderung der Schallgeschwindigkeit hat.

Gruß

MAX

1) Die Schallgeschwindigkeit ist auch abhängig (wenn auch sehr gering) von der Luftfeuchte - nicht aber von Luftdruck und Temperatur.

2) Frequenz und Wellenlänge sind fest miteinander verkoppelt - sie sind quasi ein und dasselbe. Frequenz und Wellenlänge bleiben bei Temperaturänderung konstant.

3) Soweit richtig - aber aufpassen, diese sec haben nichts mit der Schallgeschwindigkeit zu tun!

4) Die Dissipation - also die Dämfung des Hochtonbereichs - nimmt mit steigender Luftfeuchte zu.

@ hermste
Sorry, nicht persönlich nehmen. Aber es laufen eben auch nicht nur Pros hier rum, und da wollte ich Deine Ausführungen nur ein wenig ergänzen, damit das nicht missverstanden wird.

Zitat von "Volker Holtmeyer"

1) Die Schallgeschwindigkeit ist auch abhängig (wenn auch sehr gering) von der Luftfeuchte - nicht aber von Luftdruck und Temperatur.

Volker wenn die Schallgeschwindigkeit nicht temperaturabhängig wäre würden sich die Delaylaufzeiten nicht bei Temperaturwechsel verändern, da wird dir hier kaum jemand zustimmen.
:wink: http://134.176.128.63/schall.html

Zitat von "Manuela"

Volker wenn die Schallgeschwindigkeit nicht temperaturabhängig wäre würden sich die Delaylaufzeiten nicht bei Temperaturwechsel verändern, da wird dir hier kaum jemand zustimmen.
:wink: http://134.176.128.63/schall.html

Bitte lies nochmal, ich denke dann wirst du sehen das Volker das auch nie geschrieben hat sondern das Gegenteil.

Volker sagt klip und klar, es ändert sich die Schallgeschwindigkeit und nicht die Frequenz oder deren Wellenlänge. Was sich auf den Frequenzgang im allgemeinen auswirken kann ist Luftfeuchtigkeit, aber das liegt dann an einer Bedämpfung des Hochtons (Dissipation)

Und das ist so wohl auch korrekt.

Was ich nicht ganz verstehe warum sich die Reflektionen ändern sollen wenn der Schall schneller oder langsamer ist, das wäre doch nur dann der Fall wenn sich die Wellenlänge oder gar das Abstrehlverhalten dabei ändern würde was sie ja aber nicht tut. Kann mir das in der Theorie mit Pfeilzeichnungen aufmalen wie ich möchte, einzigst und allein haben ich ein mehr oder weniger an Kraft so das im ungeschicktesten Fall eine zusätzliche zweit, dritt oder ... Reflektion entsteht die aber doch schon so abgeschwächt ist das es fast nicht mehr relevant ist. Somit bleibe ich wieder einzigst beim Delay hängen, der sich ändert, dieses aber über das ganze Frequenzspektrum im gleichen Maß.

Dann hat der Volker das einfach nur mistverständlich formuliert. Bin auch völlig überzeugt davon daß er das besser weis als die meisten anderen.

Zitat von "Kracky"

Was ich nicht ganz verstehe warum sich die Reflektionen ändern sollen wenn der Schall schneller oder langsamer ist, das wäre doch nur dann der Fall wenn sich die Wellenlänge oder gar das Abstrehlverhalten dabei ändern würde was sie ja aber nicht tut. Kann mir das in der Theorie mit Pfeilzeichnungen aufmalen wie ich möchte, einzigst und allein haben ich ein mehr oder weniger an Kraft so das im ungeschicktesten Fall eine zusätzliche zweit, dritt oder ... Reflektion entsteht die aber doch schon so abgeschwächt ist das es fast nicht mehr relevant ist. Somit bleibe ich wieder einzigst beim Delay hängen, der sich ändert, dieses aber über das ganze Frequenzspektrum im gleichen Maß.

Dafür findet sich bestimmt auch noch eine Erklärung. Gehn wir mal davon aus daß die Hochtondämpfung, also die Abnahme des Pegels auf der Schallstrecke, zeitkonstant ist. Daraus ergibt sich dann bei niedrigerer Schallgeschwindigleit eine höhere Laufzeit bis zur Wand und auch wieder zurück, daraus resultierend eine höhere Dämpfung, das ist eine Veränderung.

:shock: Oh je; habt ihr hier ein Chaos angerichtet! :shock:
Ich räume dann mal etwas auf:

1) Die Schallgeschwindigkeit hängt primär von der Temperatur und in geringem Masse von der relativen Luftfeuchte ab. Die von wiesel erwähnte Formel
c=331,4 + 0,6*C
gilt für trockene Luft (0% relative Luftfeuchte).
Hinweis für Purge: Wenn die Luftfeuchte steigt, ändern sich auch die Gasdichte und die molare Masse!

2) Wenn sich die Temperatur ändert, dann ändert sich auch die Wellenlänge, da (wie von MichaelHaase eingebracht) gilt:
[lambda] = c/f
Folge: bei konstantem f nimmt die Wellenlänge [lambda] mit zunehmender Schallgeschwindigkeit zu!

3) Dadurch verändern sich zwangsläufig auch die von Hermste angesprochenen Resonanzen, da diese (vereinfacht und auf axiale Betrachtungen beschränkt) durch die Formel
f = c/(2*l)
gegeben sind. f ist die Resonanzfrequenz, l ist die Länge einer Raumdimension. Mit anderen Worten: eine Vergrösserung der Schallgeschwindigkeit c verschiebt alle Resonanzen f nach oben!
Das selbe passiert mit den Luftresonanzen in Blasinstrumenten wie von djvomght erwähnt.

4) Und nun ein ganz anderes Thema, welches mit obigen im Prinzip nichts zu tun hat: Wenn die Sättigung mit Wasserdampf zunimmt (sprich: grössere relative Luftfeuchte), dann nimmt die Höhendämpfung AB! Gilt aber nur oberhalb von ca. 20%. Der Effekt ist allerdings ohnehin sehr gering. Unter üblichen Voraussetzungen beträgt die durch Luftfeuchte ZUSÄTZLICH bedingte Dämpfung/"Entdämpfung" z.B. auf 30 Meter Distanz kaum mehr als 1-2 dB! Also kein Grund zu Panik.

5) Weitere Effekte die sich ergeben sind durch die bereits durch wetbf angesprochene Brechung (nicht Beugung!) bedingt: Luftschichten unterschiedlicher Temperaturen verlängern oder verkürzen durch die Brechung die Schallwege. Folgen: Änderung der Resoanzen; Änderung des Frequenzgangs (bedingt durch geänderte relative Zeitbezüge der einzelnen Reflexionen und dadurch geänderten Interferenzmuster). Letzteres dürfte mit ein Grund sein, dass eine Änderung der atmosphärischen Bedingungen oft auch eine Änderung der Koppelfrequenzen zur Folge hat. Je nach Schichtung, können an den Trennflächen ausserdem zusätzlich Reflexionen entstehen, welche wiederum verschiedene der besprochenen Effekte verursachen bzw. verstärken.

Hoffe das trägt etwas zur Klärung bei.

(edit: Rechtschreibefehler korrigert)

wenn das kein würdiger 200. Beitrag ist...

Da muss ich gleich brechen weil ich gebeugt habe...Brechung stimmt natürlich.

wetbf