5.2 Akustischer Wirkungsgrad

Analog zum mechanischen Wirkungsgrad einer Maschine, die Geräusche erzeugt, kann man den akustischen Wirkungsgrad [[zeta]] - auch akustischer Umsetzungsgrad genannt - definieren. Er ist der Quotient aus der von der Maschine in die Umgebung abgestrahlten Schalleistung Pak und der mechanischen oder elektrischen Leistung Pmech der Maschine in einem bestimmten Betriebszustand:

Für die meisten Maschinen liegt [[zeta]] unter 10 [-4],für manche sogar nur bei 10 [-8], andere wiederum setzen sogar einige Prozent ihrer Leistung in Geräusche um.

In Abb. 5.2 ist der A-Schalleistungspegel LWA über der mechanischen Leistung verschiedener Geräuscherzeuger des Maschinenbaus aufgetragen. Die Werte überdecken meist größere Bereiche, da die Höhe der Schalleistung zahlreichen Einflußfaktoren unterliegt. Dies bedeutet, daß Eigenschaften einer Maschinenfunktion, eines Arbeitsprozesses oder der Maschinenstruktur ebenso die Ursache für zu großen Lärm sein können wie Fertigungstoleranzen oder von der Montage herrührende Einflüsse.

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Abb. 5.2: Schätzwerte zur A-Schalleistung in Abhängigkeit von der mechanischen Leistung für verschiedene Maschinen. Die Diagonalen kennzeichnen einen konstanten mechanischen Wirkungsgrad. [3]

Aus dem akustischen Wirkungsgrad lassen sich die Schalleistung

Pak = Pmech . [[zeta]]

und der Schalleistungspegel LW einer Maschine berechnen. Aus

(5.3)

ergibt sich:

(5.4)
(Pmech in Watt).

Bei gleicher Leistung können demnach Maschinen und Geräte um über 70 dB unterschiedlichen Schalleistungspegel erzeugen, je nachdem ob ein geräuscharmer oder geräuschintensiver Mechanismus zugrundeliegt. Aus diesem Grund sind zur Konstruktion lärmarmer Maschinen Kenntnisse über die schallerzeugenden Mechanismen erforderlich.

Die nachfolgende Aufstellung führt die Größenordnungen der akustischen Wirkungsgrade einiger geläufiger Geräuschquellen und Maschinen auf: