Schallenergiedichte

Die Schallenergiedichte E ist die Schallenergie pro Volumeneinheit:

${\displaystyle E={\frac {\mathrm {d} W({\vec {x}})}{\mathrm {d} V}}}$

Sie gibt Auskunft über die Schallenergie W an einem bestimmten Ort ${\displaystyle {\vec {x}}}$ eines Schallfeldes und ist dessen Energiedichte.

Die Einheit der Schallenergiedichte ist Joule pro Kubikmeter (J/m³).

Im Sonderfall der ebenen fortschreitenden Welle ist die zeitgemittelte Schallenergiedichte:

${\displaystyle {\bar {E}}={\frac {I}{c}}}$,

wobei I die Schallintensität und c die Schallgeschwindigkeit ist.

Gelegentlich wird die Schallenergiedichte auch in Form eines Schallenergiedichtepegels L_E in Dezibel (dB) angegeben:

${\displaystyle L_{E}=10\,\log _{10}\left({\frac {E_{1}}{E_{0}}}\right)\;{\text{dB}}.}$

Der Bezugswert ist mit ${\displaystyle E_{0}=10^{-12}}$ J/m³ oder W·s/m³ definiert.^[1]

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Weitere Formeln zur Schallenergiedichte bei ebenen, fortschreitenden Schallwellen:

${\displaystyle E=\xi ^{2}\cdot \omega ^{2}\cdot \rho =v^{2}\cdot \rho ={\frac {a^{2}\cdot \rho }{\omega ^{2}}}={\frac {p^{2}}{Z\cdot c}}={\frac {I}{c}}={\frac {P_{\text{ak}}}{c\cdot A}}}$

Hierbei ist:

• Schallenergiedichte und der Zusammenhang der akustischen Größen bei ebenen fortschreitenden Schallwellen (PDF; 109 kB)
• Schallgrößen, ihre Pegel und der Bezugswert – Umrechnungen, Berechnungen und Formeln