Die Schallleistung ist eine weit verbreitete Größe zur Charakterisierung von Schallquellen. Seine Bestimmung basiert auf Messungen von Schallfeldgrößen. Trotz modernster Messtechnik hat die Schallleistungsbestimmung einige Nachteile. Am wichtigsten ist die Tieffrequenzbegrenzung, wobei verschiedene Messmethoden zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, die in breiten Frequenzbändern ausgedrückt werden. Es wird eine neue Methode zur Festlegung der Rückverfolgbarkeit der Luftschallleistung vorgeschlagen. Die Realisierung einer Primärquelle ermöglicht die Bestimmung der Freifeld-Schallleistung. Die Studie untersucht den Verbreitungsprozess, bei dem die Schallleistung eines Prüflings auf seine Freifeld-Schallleistung bezogen werden kann. Darüber hinaus kann die damit verbundene Unsicherheit explizit bestimmt werden. Die Methode der Wahl ist die Substitutionsmethode, die sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht wurde. Die Umsetzung der Substitutionsmethode umfasst neben den etablierten Schalldruckmessungen auch Schallintensitätsmessungen. Die theoretische Untersuchung konzentriert sich auf die unterschiedliche Positionierung der in der Substitutionsmethode verwendeten Quellen, die Substitution von Quellen unterschiedlicher Strahlungsordnung und die Existenz einer Impedanzgrenze. Die Schallleistung aerodynamischer Referenzschallquellen wurde untersucht, da diese Art von Schallquelle als erforderlicher Übertragungsstandard gewählt wurde. Für die Messungen wurde ein speziell entwickeltes Abtastgerät verwendet. Die Schallleistungsbestimmung unter Kalibrierbedingungen und in situ wurde durchgeführt. Die erforderliche Korrektur wurde abgeleitet und erfolgreich mit einer bestehenden verglichen. Es wurden Schalldruck- und Schallintensitätsmessungen in realistischen Umgebungen durchgeführt und ihre Schallleistung durch den Verbreitungsprozess bestimmt. Die Schallleistungsbestimmung umfasst sowohl die Schmal- als auch die Breitbandanalyse sowie ein transparentes Unsicherheitsbudget für das Spektrum von 20 Hz bis 10 kHz.
Sound power is a widely applied quantity for the characterization of sound sources. Its determination is based on measurements of sound field quantities. Despite the state-of-the art measurement techniques, the sound power determination has some disadvantages. Most significant is the low frequency limitation, with different measurement methods leading to different results, which are expressed in broad frequency bands. A new method is proposed towards the establishment of traceability in airborne sound power. The realization of a primary source enables the free field sound power to be determined. The study investigates the dissemination process by which the sound power of a device under test can be referred to its free field sound power. In addition, the related uncertainty can be explicitly determined. The method of choice is the substitution method, which has been investigated both theoretically and experimentally. Apart from the well-established sound pressure measurements, the implementation of the substitution method also includes sound intensity measurements. The theoretical investigation focuses on the different positioning of the sources used in the substitution method, the substitution of sources of different radiation order and the existence of an impedance boundary. The sound power of aerodynamic reference sound sources has been examined since this type of source has been chosen to be the required transfer standard. For the measurements a specially designed scanning apparatus has been used. Sound power determination in calibration conditions and in situ has been performed. The required correction has been derived and successfully compared to an existing one. Sound pressure and sound intensity measurements at realistic environments have taken place and their sound power has been determined by applying the dissemination process. The sound power determination includes both narrow and broadband analysis along with a transparent uncertainty budget for the spectrum from 20 Hz to 10 kHz.
Brezas, S. (2019). Investigation on the dissemination of unit watt in airborne sound and applications [Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2019]. Berlin: Logos Verlag Berlin GmbH.
