Webster-Horngleichung und Lokalitätsprinzip (online)
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Abstract:
Die von A.G. Webster 1919 veröffentlichte Horngleichung beschreibt die Wellenausbreitung in 1D-Wellenleitern mit variablem Querschnittsverlauf und ist im Lautsprecher-, Musikinstrumentenbau und vielen weiteren Technologie-Bereichen im Gebrauch, in jüngster Zeit auch zur Auslegung von „Acoustic-Black-Hole“-Absorbern. Geschlossene analytische Lösungen existieren für einfache Konturverläufe, z.B. bei Konus-, Bessel- oder Exponential-Hörnern. Die anderen Fälle sind nur über numerische Rechnungen zu erschließen. Im Besonderen weist der Exponential-Wellenleiter unterhalb einer Cut-off-Frequenz keine reelle Wellenleitung und oberhalb eine von der Hornkontur abhängige Wellengeschwindigkeit auf. Dies widerspricht dem Lokalitätsprinzip, wonach Änderungen der lokalen Feldgrößen in einem Kontinuum nur von der unmittelbaren Umgebung abhängen.