7.1.2. Schallleistung, Schalldruck und Schallpegel

Einer Geräuschquelle kann eine Schallleistung zugeordnet werden, welche eine feste Größe darstellt, die unabhängig von der Position und dem Abstand des Empfängers ist. Der Schalldruck hingegen ändert sich auf Grund von Hindernissen im Raum und dem Abstand des Empfängers zur Quelle, ist also eine ortsabhängige Größe.

Da beim Schalldruck und der Schallleistung sehr große Zahlenbereiche von Relevanz sind, wurde das Dezibel, ein logarithmisches Verhältnismaß, eingeführt. Für den Schalldruckpegel gilt:
L_p=10\cdot\log{\frac{p^2}{p_0^2}}=20\cdot\log{\frac{p}{p_0}}

Für den Schallleistungspegel gilt:
L_W=10\cdot\log{\frac{P}{P_0}}
Dabei sind Schalldruck p, Referenzschalldruck  p_0=2\cdot10^{-5} Pa und die Schallleistung P, Referenzschallleistung  P_0=10^{-12}  W. Die Bezugswerte stellen die Hörschwelle des menschlichen Gehörs bei der Frequenz 1 kHz dar.

Werden mehrere Schallquellen der Anzahl  z gleichen Pegels betrachtet, so berechnet sich die Pegeländerung mit (siehe Abbildung 7.1.2.a):
\Delta L=10\cdot\log{z}

Abbildung 7.1.2.a: Pegelzunahme gleicher Schallquellen

Bei zwei Schallquellen unterschiedlichen Pegels mit  L_1>L_2 berechnet sich die Pegeländerung mit (siehe Abbildung 7.1.2.b):
\Delta L=10\cdot\log{\left(1+10^{0,1\cdot\left(L_2-L_1\right)\right)})}

Abbildung 7.1.2.b: Pegelzunahme unterschiedlicher Schallquellen

Liegen mehrere Schallquellen unterschiedlichen Pegels vor, so berechnet sich der Summenpegel mit:

L_{ges}=10\cdot\log{\sum_{i=1}^{i=z}10^{0,1\cdot L_i}}

Für eine Pegelmittelung gilt:
L_m=10\cdot\log{\left(\frac{1}{z}\cdot\sum_{i=1}^{i=z}10^{0,1\cdot L_i}\right)}