Schallpegelabnahme mit der Entfernung berechnen
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| Art der Quelle | Punktquelle |
|---|---|
| Schallpegel in der Bezugsentfernung | 100 dB |
| Bezugsentfernung | 1 m |
| Zielentfernung | 10 m |
Schallpegelabnahme mit der Entfernung berechnen
Berechnen Sie, um wie viel der Schallpegel abnimmt, wenn Sie sich von der Quelle entfernen. Geben Sie den Pegel in einer Bezugsentfernung ein, und der Rechner wendet das Abstandsgesetz an — etwa 6 dB pro Entfernungsverdopplung bei einer Punktquelle, 3 dB bei einer Linienquelle.
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Warum Schall mit der Entfernung leiser wird
Schall trägt Energie von seiner Quelle nach außen. Während die Welle sich ausbreitet, verteilt sich diese feste Leistung auf eine immer größere Fläche, sodass die Energie, die durch ein kleines Flächenstück tritt — die Intensität — stetig abnimmt. Der Schallpegelmesser liest dies als kontinuierlichen Abfall in Dezibel, je weiter man von der Quelle entfernt steht.
In einem Freifeld — freie Luft ohne reflektierende Flächen und ohne nennenswerte Absorption — hängt der Abfall nur vom Verhältnis zweier Entfernungen ab. Ist der Pegel in einer Bezugsentfernung , so beträgt er in einer weiter entfernten Distanz für eine Punktquelle
Nur das Entfernungsverhältnis taucht auf, es spielt also keine Rolle, ob Sie in Metern oder Fuß messen, solange beide Entfernungen dieselbe Einheit verwenden.
Das Abstandsgesetz
Eine kompakte Quelle, die gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlt, ist eine Punktquelle. Ihre Energie verteilt sich über die Oberfläche einer Kugel, und die Kugelfläche wächst mit dem Quadrat ihres Radius. Verdoppelt man die Entfernung, vervierfacht sich die Fläche, sodass die Intensität auf ein Viertel sinkt:
Ein Intensitätsverhältnis wird mit in Dezibel umgerechnet, und ein Viertel der Intensität ist
Das ist der Ursprung der bekannten Regel: etwa 6 dB leiser pro Entfernungsverdopplung. Der Faktor 20 in der Pegelformel ist einfach , angewandt auf ein quadriertes Entfernungsverhältnis, da gilt.
Punktquelle vs. Linienquelle
Nicht jede Quelle ist kompakt. Ein stetiger Verkehrsstrom auf einer Autobahn oder eine lange Bahnstrecke wirkt wie eine ununterbrochene Reihe von Quellen — eine Linienquelle. Ihre Energie verteilt sich über die gekrümmte Oberfläche eines Zylinders statt einer Kugel, und die Zylinderfläche wächst direkt proportional zum Radius, nicht zu seinem Quadrat. Die Intensität fällt dann mit , und die Pegelformel verliert einen Faktor zwei:
Eine Linienquelle wird also nur um etwa 3 dB pro Verdopplung der Entfernung leiser. Dieser Rechner schaltet den Faktor zwischen 20 und 10 um, je nachdem, welche Quellenart Sie wählen.
| Entfernungsänderung | Abfall Punktquelle | Abfall Linienquelle |
|---|---|---|
| ×2 (Verdopplung) | 6,0 dB | 3,0 dB |
| ×4 | 12,0 dB | 6,0 dB |
| ×10 | 20,0 dB | 10,0 dB |
| ×100 | 40,0 dB | 20,0 dB |
Rechenbeispiel
Eine Maschine zeigt bei . Wie laut ist sie bei als Punktquelle?
Der Pegel fällt um 20 dB. Das passt zur Verdopplungsregel: von 1 m auf 10 m sind etwa 3,3 Verdopplungen, und . Wäre dieselbe Quelle eine Linienquelle, betrüge der Abfall nur 10 dB, sodass bei 10 m noch 90 dB blieben.
Was die Schätzung auslässt
Die Formel erfasst allein die geometrische Ausbreitung — den reinen Effekt der wachsenden Wellenfront. Mehrere reale Faktoren verändern den tatsächlichen Pegel:
- Reflexionen. In Innenräumen werfen Wände, Böden und Decken Energie zum Hörer zurück, sodass der Pegel weit weniger abfällt als im Freifeld vorhergesagt. Nahe an einer Quelle gilt das Abstandsverhalten noch, doch jenseits der „Hallradius"-Distanz überwiegt das Nachhallfeld und der Pegel flacht ab.
- Luftabsorption. Über Hunderte von Metern absorbiert die Luft selbst Schall, besonders bei hohen Frequenzen, was zusätzlich zur Ausbreitung dämpft.
- Boden und Wetter. Im Freien beugen und absorbieren weicher Boden, Barrieren, Wind und Temperaturgradienten den Schall — deshalb nutzen Lärmkarten aufwendigere Modelle als die geometrische Ausbreitung allein.
Verwenden Sie diesen Rechner für den Ausbreitungsverlust — den vorherrschenden Effekt im Freien nahe einer Quelle — und betrachten Sie ihn als saubere Grundlinie, nicht als vollständige akustische Vorhersage.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Wie ändert sich der Schallpegel mit der Entfernung?
Die Schallenergie einer kompakten Quelle breitet sich beim Wandern aus, sodass dieselbe Leistung auf eine immer größere Fläche verteilt wird und der an einem Punkt gemessene Pegel sinkt. In einem offenen Raum ohne Reflexionen oder Absorption hängt die Abnahme nur vom Verhältnis der beiden Entfernungen ab. Der Wechsel von einer Bezugsentfernung d₁ zu einer weiter entfernten d₂ senkt den Pegel bei einer Punktquelle um 20·log₁₀(d₂/d₁) Dezibel.
Was ist das Abstandsgesetz für Schall?
Bei einer Punktquelle, die gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlt, ist die Schallintensität (Leistung pro Fläche) umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung: bei doppelter Entfernung fällt die Intensität auf ein Viertel. Da die Dezibelskala logarithmisch ist, entspricht ein Viertel der Intensität einer Abnahme von 10·log₁₀(4) ≈ 6 dB. Deshalb sinkt der Pegel pro Entfernungsverdopplung um etwa 6 dB.
Warum 6 dB pro Entfernungsverdopplung?
Eine Verdopplung bedeutet d₂/d₁ = 2, sodass die Abnahme bei einer Punktquelle 20·log₁₀(2) ≈ 6,02 dB beträgt. Die Regel gilt für jede Verdopplung: 1 m auf 2 m oder 50 m auf 100 m senken den Pegel jeweils um etwa 6 dB. Die vierfache Entfernung sind zwei Verdopplungen, also rund 12 dB, und die zehnfache Entfernung genau 20 dB.
Was ist der Unterschied zwischen Punkt- und Linienquelle?
Eine Punktquelle (eine einzelne Maschine, ein Lautsprecher oder eine Sirene) strahlt über eine Kugeloberfläche ab, sodass ihr Pegel pro Verdopplung um 6 dB fällt. Eine Linienquelle (ein stetiger Verkehrsstrom auf einer Straße oder eine Bahnstrecke) verhält sich wie eine unendlich lange Reihe von Quellen; ihre Energie verteilt sich auf einen Zylinder statt auf eine Kugel, sodass der Pegel pro Verdopplung nur um 3 dB fällt — der Faktor wechselt von 20 auf 10.
Wann versagt diese Freifeldschätzung?
Die Formel setzt ein Freifeld voraus: freie Luft ohne reflektierende Flächen und mit vernachlässigbarer Absorption durch die Luft selbst. In Innenräumen halten Reflexionen von Wänden und Decken den Pegel oben, sodass die reale Abnahme kleiner ausfällt als vorhergesagt. Im Freien über große Entfernungen spielen Luftabsorption, Bodeneffekte, Wind und Temperaturgradienten eine Rolle, und Hindernisse oder Gelände können zusätzliche Dämpfung hinzufügen. Betrachten Sie das Ergebnis als geometrischen Ausbreitungsverlust, nicht als vollständiges Bild.