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Formelsammlung

Formelsammlung

Physikalische Zusammenhänge aus Akustik, Bild und Signal — mit Gleichung, Größen und Gültigkeitsbereich.

Größenverzeichnis

69 Formeln

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Themen

Heimkino

Auflösungsgrenze des Auges und Bildpunktabstand
Ab welcher Entfernung sind die einzelnen Bildpunkte eines Bildes nicht mehr voneinander zu unterscheiden — und welcher Bildpunktabstand passt umgekehrt zu einem gegebenen Sitzabstand?
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Einfallswinkel des Projektorlichts an der Bildmitte
Unter welchem Winkel trifft das Licht eines ausmittig montierten Projektors auf die Bildmitte — und welcher Höhenversatz bleibt zulässig, wenn die Leinwand einen Höchstwinkel verlangt?
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Fresnel-Reflexionsgrad und Brewster-Winkel
Wie viel Licht wirft eine Grenzfläche zwischen zwei durchsichtigen Stoffen zurück — und bei welchem Einfallswinkel verschwindet eine der beiden Polarisationsrichtungen aus dem Reflex?
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Fresnelsche Formeln über den Einfallswinkel In Arbeit
Horizontaler und vertikaler Sichtwinkel
Wie groß wirkt ein Bild von einem gegebenen Sitzplatz aus, welche Bildbreite gehört umgekehrt zu einem gewünschten Winkel — und wie weit darf die Bildmitte dabei über der Augenhöhe liegen?
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Podesthöhe aus der Sichtlinienfreiheit
Wie hoch muss das Podest der hinteren Sitzreihe sein, damit eine gewünschte Sichtlinienfreiheit zur Bildunterkante herauskommt?
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Projektionsabstand aus Projektionsverhältnis und Bildbreite
Wie weit muss ein Projektor von der Bildfläche entfernt stehen, damit das Bild eine bestimmte Breite bekommt — und wie groß wird das Bild bei einem Abstand, der schon feststeht?
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Projektor-Lichtstrom aus Bildfläche und Zielleuchtdichte
Wie viel Lichtstrom braucht ein Projektor für eine bestimmte Bildgröße?
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HiFi

Baffle-Step-Frequenz
Bei welcher Frequenz geht ein Lautsprecher von der Halbraum- in die Vollraumabstrahlung über?
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Preference Rating nach Olive
Wie rechnet man aus dem Rundum-Messdatensatz eines Lautsprechers den Preference Score?
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Verstärkerleistung aus Zielpegel und Kennschalldruck
Wie viel Verstärkerleistung verlangt ein gewünschter Pegel am Hörplatz?
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Infrastruktur

Auftriebsgetriebene Lüftung (Kaminwirkung)
Wie groß ist der Luftvolumenstrom, den allein ein Temperaturunterschied durch zwei versetzt angeordnete Öffnungen treibt — ganz ohne Ventilator?
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Außenluftbedarf aus der CO2-Bilanz
Wie viel Außenluft braucht jede Person in einem geschlossenen Raum, damit die CO₂-Konzentration unter dem Zielwert bleibt?
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Spannungsabfall auf Gleichstromleitungen
Wie viel Spannung kommt am Ende einer 12-, 24- oder 48-Volt-Leitung noch an — und wann wird der Verlust zum Problem?
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Trennabstand nach EN 50174-2
Wie weit muss eine Datenleitung von einer Stromleitung entfernt bleiben — und wie wird dieser Abstand ausgerechnet?
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Ventilatorgesetze
Wie ändern sich Volumenstrom, Druckerhöhung, Leistungsaufnahme und Schallleistung eines Ventilators, wenn sich seine Drehzahl oder sein Laufraddurchmesser ändert?
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Wärmebilanz der Raumluft
Wie viel Luft muss durch einen Raum strömen, um eine bestimmte Wärmelast bei einer zulässigen Temperaturerhöhung wieder hinauszutragen?
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Medienformate

Störabstand aus der Wortbreite In Arbeit

Outdoor

Abschirmung durch Wälle und dicke Hindernisse
Wie viel bringt ein Erdwall oder eine breite Mauerkrone gegenüber einer dünnen Wand?
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Leistungsbudget der 70/100-Volt-Technik
Wie viele Lautsprecher verträgt ein Kanal einer 70- oder 100-Volt-Linie — und wie viel größer muss der Verstärker sein als die Summe der eingestellten Abgriffe?
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Luftabsorption nach ISO 9613-1
Wie viel Pegel nimmt die Luft selbst über eine Entfernung weg — je Frequenz, Temperatur und Luftfeuchte?
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Pegelabfall über die Entfernung im Freifeld
Wie stark nimmt der Schallpegel mit der Entfernung im Freien ab?
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performance-level

Soll-Nachhallzeit nach Raumvolumen
Wie lange soll ein Raum nachklingen — welcher Zielwert für die Nachhallzeit gehört zu welchem Raumvolumen?
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Raumakustik

Abschirmmaß eines Schallschirms (Maekawa)
Wie viel bringt eine Wand oder eine Brüstung als Schallschirm?
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Absorptionsgrad aus der Hallraummessung
Wie wird aus zwei Nachhallzeiten im Hallraum der Absorptionsgrad αs einer Materialprobe?
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Axiale Raummoden
Wie berechnet man die axialen Raummoden eines Raums?
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Biegewellengeschwindigkeit dünner Platten
Wie schnell läuft eine Biegewelle bei einer bestimmten Frequenz durch eine Platte?
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Bündelungsgrad und Bündelungsmaß In Arbeit
Delany-Bazley-Näherung
Wie berechnet man aus dem Strömungswiderstand eines porösen Materials seine Absorptionswirkung?
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Dicke der viskosen Grenzschicht
Wie dick ist die viskose Grenzschicht an einer Wand bei einer bestimmten Frequenz?
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Direktschall-Diffusfeld-Verhältnis
Wie viel von dem, was am Hörplatz ankommt, ist Direktschall und wie viel Raum?
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Eigenfrequenz und Einfügedämmung elastischer Lagerung
Bei welcher Frequenz beginnt eine elastische Lagerung zu dämmen — und wie viel bringt sie darüber?
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Flankendämm-Maß nach ISO 12354-1
Wie viel Schall läuft an einer Trennwand vorbei — und wie wird aus den Kennwerten einzelner Bauteile der Wert, der im fertigen Raum gilt?
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Grenzfrequenz und Gruppengeschwindigkeit von Transversalmoden
Ab welcher Frequenz läuft eine Transversalmode durch einen rechteckigen Raumquerschnitt, und wie schnell transportiert sie dann Energie?
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Hallradius
Wie berechnet man den Hallradius eines Raums?
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Helmholtz-Resonator
Auf welche Frequenz ist ein Helmholtz-Resonator abgestimmt?
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Knickfrequenz von Vorsatzschalen
Ab welcher Frequenz hört die Verbesserung durch eine Vorsatzschale auf zu wachsen — und wie rechnet man diese Knickfrequenz aus?
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Koinzidenzgrenzfrequenz
Bei welcher Frequenz bricht die Schalldämmung einer Platte durch Koinzidenz ein?
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Lage der Kammfilter-Auslöschungen
Bei welchen Frequenzen löschen sich ein Signal und seine verzögerte Kopie aus?
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Massegesetz und Doppelschalen-Resonanz
Wie viel Schalldämmung bringt Masse, und wo liegt die Resonanz eines zweischaligen Aufbaus?
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Millington-Sette-Formel
Wie rechnet man die Nachhallzeit, wenn die Absorption ungleich über die Flächen verteilt ist?
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Modale Abklingzeit
Wie lange klingt eine einzelne Raummode nach?
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Modendichte und Modenabstand
Wie berechnet man, wie viele Raummoden auf ein Hertz fallen und wie weit benachbarte Moden auseinanderliegen?
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Nachhallzeit nach Eyring
Wie berechnet man die Nachhallzeit eines stark bedämpften Raums nach Eyring?
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Nachhallzeit nach Sabine
Wie berechnet man die Nachhallzeit eines Raums nach Sabine?
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Nutzbarer Frequenzbereich eines Impedanzrohrs
Bis zu welcher Frequenz misst ein Impedanzrohr gültig, ab welcher Frequenz beginnt sein nutzbarer Bereich — und warum deckt ein einzelnes Rohr nie die ganze Kurve ab?
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Plattenschwinger-Resonanzfrequenz
Auf welche Frequenz ist ein Plattenschwinger abgestimmt?
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QRD-Auslegung
Wie legt man einen Schroeder-Diffusor aus, und in welchem Frequenzbereich wirkt er?
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Rayleigh-Gleichung (Raummoden allgemein)
Wie berechnet man alle Raummoden eines quaderförmigen Raums?
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Resonanzfrequenz zweischaliger Aufbauten
Bei welcher Frequenz hat eine Vorsatzschale oder ein schwimmender Estrich seine Resonanz — und warum kursieren dafür mehrere Formeln mit verschiedenen Vorfaktoren?
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Rückwärtsintegration nach Schroeder
Wie wird aus der zappeligen Impulsantwort eines Raums die glatte Abklingkurve, aus der T20, T30 und EDT abgelesen werden?
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SBIR-Auslöschungsfrequenz
Bei welcher Frequenz löscht die Reflexion an der Fläche hinter dem Lautsprecher den Direktschall aus?
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Schalldruckpegel aus Schallleistungspegel
Wie berechnet man aus dem Schallleistungspegel einer Quelle den Schalldruckpegel in einem bestimmten Abstand?
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Schallgeschwindigkeit über der Temperatur
Wie hängt die Schallgeschwindigkeit in Luft von der Temperatur ab — und wann lohnt es sich, vom Rechenwert 343 m/s abzuweichen?
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Schalllaufzeit und Delay
Wie rechnet man eine Entfernung in eine Laufzeit oder Delay-Einstellung um?
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Scheinbare und wahre dynamische Steifigkeit
Wie kommt man vom gemessenen Datenblattwert einer Dämmschicht zu der Steifigkeit, mit der sie eingebaut tatsächlich arbeitet?
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Schlitzplatten- und mikroperforierte Absorber
Wie rechnet man Schlitzplatten und mikroperforierte Absorber, für die die Lochplattenformel nicht gilt?
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Schroeder-Frequenz
Wie berechnet man die Schroeder-Frequenz eines Raums?
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Wellenlänge
Wie berechnet man die Wellenlänge einer Frequenz?
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Winkelabhängiger Absorptionsgrad
Wie berechnet man aus der Oberflächenimpedanz einer Fläche den Reflexionsfaktor und den Absorptionsgrad für jeden Einfallswinkel — und wie kommt man von dort zum Wert für diffusen Einfall?
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Signalwege

Frequenzabhängige Kabeldämpfung In Arbeit
Gleichtaktunterdrückung CMRR
Wie rechnet man die Gleichtaktunterdrückung einer symmetrischen Verbindung aus — und wie kommt man von einer Impedanz-Unsymmetrie auf einen Dezibelwert?
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Grenzfrequenz aus Quellwiderstand und Kabelkapazität
Ab welcher Frequenz schluckt eine Leitung Höhen — und warum entscheidet über die Antwort der Ausgang des sendenden Geräts?
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Leitungskenngrößen: Wellenwiderstand, Beläge, Verkürzungsfaktor
Wie hängen Wellenwiderstand, Induktivitäts- und Kapazitätsbelag, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Verkürzungsfaktor einer Leitung zusammen — und wie kommt man von den zwei Angaben im Datenblatt auf alle übrigen?
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Optisches Leistungsbudget einer Faserstrecke
Reicht das Licht über eine Glasfaserstrecke — und wie viel Reserve bleibt zwischen dem, was der Sender schickt, und dem, was der Empfänger mindestens braucht?
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Reflexionsfaktor und Rückflussdämpfung
Wie viel von einem Signal läuft an einer Stoßstelle zurück — und wie wird daraus die Rückflussdämpfung in Dezibel?
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Schleifenwiderstand einer Leitung
Wie berechnet man den Widerstand einer Kupferleitung zwischen zwei Punkten — und warum zählt dabei die doppelte, nicht die einfache Länge?
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Spannungsteiler Quelle-Last und Dämpfungsfaktor
Wie viel Signal kommt an der Last an, wenn die Quelle einen eigenen Innenwiderstand hat — und warum gilt der Dämpfungsfaktor aus dem Verstärkerdatenblatt am Lautsprecher nicht mehr?
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Unkomprimierte Videodatenrate
Wie viel Datenrate verlangt ein unkomprimiertes Videosignal — und wie kommt man von dieser Zahl auf das, was eine Schnittstelle wirklich leisten muss?
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