Schalllaufzeit und Echo: Wann wird der Weg durch zwei geteilt?
Unterscheiden Sie einfachen Schallweg und Echo-Rückweg, rechnen Sie Sekunden in Millisekunden um und wählen Sie eine passende Schallgeschwindigkeit.
Methode
Schall braucht Zeit, um eine Strecke zurückzulegen. Bei Abstand d zwischen Quelle und Hörer beträgt die einfache Laufzeit d geteilt durch Schallgeschwindigkeit c. Ein Echo läuft zur Fläche und zurück. Bei gleich langen Teilwegen ist die Gesamtstrecke doppelt so groß wie der Abstand zur Fläche.
Stimmen Sie die Einheiten ab. Meter geteilt durch Meter pro Sekunde ergeben Sekunden. Für Millisekunden wird mit 1000 multipliziert. Meldet ein Gerät bereits eine Hin-und-Rücklaufzeit, teilen Sie die gesamte Schallstrecke durch zwei, um den Abstand zum Reflektor zu bestimmen.
Ein Lehrbeispiel verwendet 34,3 Meter und angenommene 343 Meter pro Sekunde. Der direkte Weg dauert 0,1 Sekunden oder 100 Millisekunden. Ein Echo von einer 34,3 Meter entfernten Fläche kehrt unter denselben idealisierten Bedingungen nach 0,2 Sekunden oder 200 Millisekunden zurück.
Daten ansehen
- Einfache Laufzeit
- 100 ms 34.3 / 343 × 1000
- Echo hin und zurück
- 200 ms 2 × 34.3 / 343 × 1000
Rechenbeispiel
Ein Lehrbeispiel verwendet 34,3 Meter und angenommene 343 Meter pro Sekunde. Der direkte Weg dauert 0,1 Sekunden oder 100 Millisekunden. Ein Echo von einer 34,3 Meter entfernten Fläche kehrt unter denselben idealisierten Bedingungen nach 0,2 Sekunden oder 200 Millisekunden zurück.
Umgekehrt entspricht eine Echozeit von 0,2 Sekunden einem Abstand von 343 × 0,2 ÷ 2 = 34,3 Metern. Ohne Halbierung erhält man 68,6 Meter, also den gesamten Schallweg statt des Flächenabstands. Zwischen Lautsprecher und Zuhörer gilt normalerweise die einfache Laufzeit.
One-way time = distance / sound speed
At 34.3 m and 343 m/s: one-way = 0.1 s = 100 ms
Echo return = 2 × 34.3 / 343 = 0.2 s = 200 ms
Reflector distance = sound speed × echo time / 2
343 m/s ist eine Beispielannahme nahe Raumtemperatur und keine universelle Konstante. Temperatur und Medium beeinflussen die Geschwindigkeit. Wind, Reflexionen und Geräte verursachen weitere Verzögerungen. Dieser einfache Rechner plant keine Beschallungsanlage und liefert keine sicherheitskritische Abstandsmessung.
Daten ansehen
- Quelle zum Reflektor
- 34.3 m / 343 m/s
- Reflektor zur Quelle
- 34.3 m / 343 m/s
- Gesamtweg halbieren
- 343 × 0.2 / 2 = 34.3 m
Prüfungen und Grenzen
343 m/s ist eine Beispielannahme nahe Raumtemperatur und keine universelle Konstante. Temperatur und Medium beeinflussen die Geschwindigkeit. Wind, Reflexionen und Geräte verursachen weitere Verzögerungen. Dieser einfache Rechner plant keine Beschallungsanlage und liefert keine sicherheitskritische Abstandsmessung.