Körperschall: Physikalische Grundlagen und Technische Anwendungen

I. Definition, Messung und meßbare Erzeugung von Körperschall.- 1. Definition.- 2. Mechanische Methoden und Betrachtungen.- 3. Steuernde Körperschall-Aufnehmer.- 4. Die elektromechanischen Wandler für Aufnahme- und Sendung von Luftschall.- a) Ihre Verwendung zur Körperschallmessung.- b) Der elektrodynamische Wandler.- c) Der elektrostatische Wandler.- d) Der elektromagnetische Wandler.- e) Der piezo-elektrische Wandler.- 5. Die elektromechanischen Wandler für Aufnahme und Sendung von Körperschall.- a) Körperschall-Aufnehmer.- b) Körperschall-Sender.- II. Übersicht über die verschiedenen Wellenarten.- 1. Longitudinale Wellen.- a) Die reine longitudinale Welle.- b) Die quasi-longitudinalen Wellen in Stäben und Platten.- 2. Transversal-Wellen.- a) Die ebene Transversalwelle.- b) Torsionswellen.- 3. Biegewellen...- a) Die reine Biegewelle.- b) Die korrigierte Biegewelle.- 4. Die Wellenbewegungen auf Stäben endlicher Länge.- a) Longitudinale Eigenschwingungen.- b) Biege-Eigenschwingungen.- 5. Die allgemeinen Feldgleichungen.- 6. Das Wellenfeld an einer freien Oberfläche.- a) Reflexion ebener Wellen.- ?) Einige einfache Spezialfälle.- ß) Einführung von Geschwindigkeitspotential und Stromfunktion.- ?) Die Gleichheit der Spurgeschwindigkeiten.- ?) Berechnung der Reflexionsfaktoren und der Reflexionsgrade.- b) Oberflächenwellen.- ?) Erzwungene Oberflächenwellen.- ß) Die freie Oberflächenwelle (RAYLEIGH-Welle).- 7. Die freien Plattenwellen.- a) Randbedingungen und Lösungsformen...- b) Wellen, deren Verschiebungen nur parallel zur Oberfläche sind.- c) Wellen, deren Verschiebungen auch senkrecht zur Oberfläche sind.- III. Dämpfung.- 1. Dämpfungsmechanismen und ihre Darstellungsweise.- 2. Der komplexe Elastizitätsmodul.- 3. Resonanzschwingungen von gedämpften Stäben.- a) Quasilongitudinal- und Torsionswellen.- b) Biegewellen.- 4. Messung des komplexen Moduls.- a) Messungen an kleinen Proben.- ?) Bestimmung des Spannungs-Dehnungsdiagramms.- ß) Bestimmung des mechanischen Widerstandes.- ?) Bestimmung des Ausschwingvorganges.- ?) Bestimmung der Resonanzfrequenz und der Halbwertsbreite.- b) Messungen an Stäben.- ?) Bestimmung der Halbwertsbreiten.- ß) Bestimmung der Abklingzeiten.- ?) Bestimmung der Pegelabnahme.- ?) Sonstige Meßmethoden.- c) Messungen an nicht stabförmigen Proben.- 5. Meßergebnisse.- a) Metalle.- b) Kunststoffe.- c) Baustoffe.- 6. Dämpfung von geschichteten Platten.- a) Platten mit einfachen Belägen, die auf Dehnung beansprucht sind.- b) Platten mit Mehrschichtbelägen.- ?) Biegesteife Grundplatte mit dünner Abdeckplatte.- ß) Zwei gleichdicke Platten mit dünner Zwischenschicht.- ?) Beliebige Platten- und Stabkonstruktionen.- c) Dämpfung durch Resonatoren.- 7. Dämpfung durch trockene Reibung.- a) Reibung an Metallflächen.- b) Dämpfung durch Sandschüttungen.- IV. Impedanzen.- 1. Definition der Punktimpedanz.- 2. Messung mechanischer Impedanzen.- a) Bestimmung von Kraft und Schnelle.- b) Vergleich mit einem bekannten Widerstand.- c) Sonstige Meßmethoden.- 3. Eingangsimpedanzen von unendlich ausgedehnten Stäben und Platten.- a) Anregung von Quasilongitudinalwellen in Stäben.- b) Anregung von Biegewellen auf Stäben.- c) Die Biegewellengleichung der homogenen dünnen Platte.- d) Der Biegewelleneingangswiderstand der homogenen Platte.- e) Anwendung von FOURIER-Transformationen zur Berechnung von Biegewellen auf Platten.- f) Der Biegewelleneingangswiderstand von dicken Platten.- g) Momentenimpedanzen.- h) Zusammenstellung der Impedanzformeln.- 4. Punktförmige Anregung von endlichen Systemen.- a) Allgemeine Eigenschaften.- b) Anwendungsbeispiel.- c) Leistungsbetrachtungen.- 5. Spezielle Probleme.- a) Trittschallerzeugung.- b) Punktförmig angeregte, stark gekoppelte Systeme.- V. Dämmung von Körperschall.- 1. Material-und Querschnitt-Wechsel..- a) Dämmung von Longitudinal-Wellen.- b) Dämmung von Biegewellen.- 2. Rechtwinklige Ecken und Verzweigungen.- 3. Elastische Zwischenlagen.- a) Dämmung von Longitudinalwellen.- b) Dämmung von Biegewellen..- 4. Sperrmassen.- a) Dämmung von Longitudinalwellen.- b) Dämmung von Biegewellen.- c) Kopplung von Longitudinal- und Biegewellen.- 5. Kettenleiter.- a) Dämmung bzw. Übertragung longitudinaler Wellen.- b) Biege-Kettenleiter.- 6. Probleme des schrägen Einfalls.- a) Allgemeine Betrachtungen zur Bewertung schrägen Einfalls.- b) Allgemeine Folgerungen aus den Randbedingungen.- c) Zweidimensionale Erweiterung der rechtwinkligen Wandecke.- d) Platte mit Spant..- 7. Dämmung zwischen parallelen Platten.- a) Kontinuierliche Kopplung durch elastische Zwischenschicht (Schwimmender Estrich).- b) Punktweise Schallbrücken.- VI. Abstrahlung von Körperschall.- 1. Messung der abgestrahlten Leistung.- 2. Definition und Messung des Abstrahlgrades.- 3. Der Strahlungsverlustfaktor.- 4. Die Elementarstrahler.- a) Der Kugelstrahler.- b) Die unendliche Platte.- 5. Der ebene Strahler als Summe von Punktquellen.- a) Einzelstrahler in gitterförmiger Anordnung.- b) Die Membran mit rotationssymmetrischer Schnelleverteilung...- 6. Die Abstrahlung von Biegewellen.- a) Die Grenzfrequenz.- b) Biegewellen auf Platten endlicher Fläche.- c) Abstrahlung des Biegewellennahfeldes am Erregungspunkt.- d) Vergleich mit Messungen.- 7. Anregung von Platten durch Luftschallwellen (Luftschalldämmung).- a) Anregung von Einfachwänden.- b) Doppelwände mit Schallbrücken.- 8. Zusammenhang zwischen Abstrahlung und Anregung.- a) Das Reziprozitätsprinzip.- b) Anregung und Abstrahlung in einem Hallraum.- c) Einfluß der Strahlungsbelastung.- d) Schalldämmung und Nebenwegübertragung oberhalb der Grenzfrequenz.- e) Zusammenhang zwischen Luft- und Trittschalldämmung.