Wissenswertes über den Schall
 Dezibel,
genau gesagt dB(A), und das etwas veraltete "Phon" sind
zwei Ausdrücke für die Lautstärke. Diese Angaben
geben den Schalldruck an, der letztlich auch von unseren Ohren wahrgenommen
wird. Das dB(A) ist eine relativ komplizierte Einheit. In Kurzform
handelt es sich um eine Angabe für den Schalldruck, die extra
auf das Empfinden des menschlichen Ohres abgestimmt ist. Denn das
Ohr reagiert in vieler Hinsicht anders als physikalische Meßinstrumente.
Das leisteste Ereignis, was ein gesundes menschliches Ohr wahrnehmen
kann, hat einen Schalldruck von ungefähr 1 db(A). Ein
Unterschied von 10 db(A) wird als "doppelt so laut" empfunden.
Bei etwa 130 dB(A) fängt Lärm an, physisch wehzutun. Dazwischen
liegen viele Abstufungen:
- 20 db(A): Flüstern.
- 40 db(A): Eine normale Unterhaltung zwischen
zwei Menschen.
- 50 db(A): laut ÖNORM S-5004 der Grenzwert
für die Lärmbelästigung innerhalb einer Wohnung
nachts. Das bedeutet, Straßenlärm o.ä.
darf die Räume in einer Wohnung nicht lauter machen.
- 55 db(A): nach der Arbeitsstättenverordnung
die maximale Lärmbelastung bei "überwiegend geistiger
Arbeit".
- 60 db(A): laut ÖNORM S-5004 der Grenzwert
für die Lärmbelästigung innerhalb einer Wohnung
tagsüber. Das bedeutet, Straßenlärm o.ä.
darf die Räume in einer Wohnung nicht lauter machen.
- 70 db(A): höchste zulässige Belastung
in einem normalen, betriebsamen Büro oder Geschäft,
also "bei einfachen und überwiegend mechanisierten Bürotätigkeiten"
gemäß Arbeitsstättenverordnung.
- 80 db(A): Orchesterkonzert.
- 85 db(A): Die höchste überhaupt zulässige
Belastung am Arbeitsplatz (von Ausnahmen abgesehen) nach der Arbeitsstättenverordnung.
- 90 db(A): Ab diesem Lärmpegel wird nach
der "Unfallverhütungsvorschrift Lärm" ein
Arbeitsbereich als "Lärmbereich" eingestuft. Zur
Vermeidung von Gehörschäden ist in solchen Lärmbereichen
ein Gehörschutz zu tragen.
- 100 db(A): auf der Tanzfläche bei Popkonzerten
oder in Discotheken/Clubs.
- 120 db(A): Ein Flugzeugmotor aus sehr naher
Entfernung.
- 130 dB(A): Jetzt wird die Schmerzschwelle erreicht.
Manche Quellen nennen 140dB(A).
Genauere Informationen zum Thema "Schalldruck" und den
physikalischen Hintergründen findet Ihr weiter unten auf dieser
Seite. |
Natürlich kann die Innengeräuschtabelle keinen Einfluß
auf die Qualität des Geräusches geben: Denn 70 dB(A) können
in zwei Autos sehr verschieden klingen: Im einen ist es ein angenehmes,
homogenes Rauschen des Winds und der Fahrbahn, im anderen ein aufdringliches
Motorbrummeln. Hierfür gibt's leider kaum Meßgeräte.
So gesehen ist diese Tabelle, wie viele andere Meßwerte auch,
eben nur als ein Anhaltspunkt zu nehmen. Generell nehmen beispielsweise
vor allem die Windgeräusche in klassischen Autos mit höherer
Geschwindigkeit stark zu.
Den wirklich überraschenden "Flüster-Effekt"
einer fast lautlosen Stadtfahrt kann man nach heutigen Maßstäben
wohl nur in Autos vom Kaliber des aktuellen Maybach oder Rolls Royce
Phantom erleben. Im 2003er Phantom hatte ich selbst einmal das Vergnügen
– man fühlt sich darin, als würde nur außen
eine Landschaftskulisse verschoben, auch bei höheren Geschwindigkeiten
dringt nur ein leises Rauschen in den Innenraum – ein Geräuschkomfort,
der in den Zahlenwerten nur bedingt zum Ausdruck kommt. Leider ist
der Phantom offenbar noch nie exakt im Geräusch vermessen worden.
Jedenfalls spricht die Ziffer 51 dB(A) im Konkurrenzmodell Maybach
62 schon für sich – denn bis zu 50 dB(A) werden, wie
man in der Tabelle erkennen kann, in den meisten normalen Autos
nur während des Leerlaufs gemessen.
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Für alle, die es genau wissen wollen: Die Physik, die dahintersteckt...
Schalldruck und Dezibel, so weit, so gut... was es nun wirklich
damit auf sich hat und wo der Schall überhaupt herkommt, das
wird im Folgenden genauer erklärt.
- "Schall" ist definiert als mechanische Schwingung
in einem elastischen Medium. Diese mechanische Schwingung wird
in Form einer Druckänderung vom Zwerchfell im menschlichen
Ohr aufgenommen und anschließend vom Gehirn verarbeitet.
- Jedes Geräusch und jede Maschine erzeugt durch ihre Arbeit
solche mechanische Schwingungen. Im Auto ist das nicht nur der
Motor, sondern auch das Abrollen der Reifen, die Fahrbahn, und
der Wind.
- Das Ohr ist ein Organ, das extrem genau auf kleinste Schwankungen
des Luftdrucks, der auf Meereshöhe im Mittel genau 101325
Pascal (Pa) beträgt, reagiert. Die "Hörschwelle"
liegt bei einer Druckänderung von 0,00002 Pa und die Schmerzschwelle
bei einer Druckänderung von 20 Pa! Das Ohr verarbeitet somit
einen Druckbereich von 1:1 Million!
- Außerdem reagiert das Ohr nur auf einen bestimmten Frequenzbereich:
Üblicherweise zwischen etwa 30 und 20.000 Hertz (Hz). Beispielsweise
schlägt eine Mücke mit ihren Flügeln etwa 300mal
in der Sekunde (Frequenz also 300 Hz) und erzeugt damit den charakteristischen,
nervtötenden Summton.
- Aus diesen ganzen Zusammenhängen und der Druckempfindlichkeit
des Ohrs erklärt sich übrigens auch, warum man "Druck
auf den Ohren" verspürt, wenn man in die Berge fährt
oder mit dem Flugzeug fliegt. Die Druckänderung ist in diesem
Fall übrigens oft wesentlich höher also nur 20 Pa, die
ja für ein Geräusch bereits die Schmerzschwelle darstellen
– aber beim Bergsteigen wird, da die Druckänderungen
ja nur sehr langsam erfolgen, dies vom Ohr eben gar nicht als
Geräusch wahrgenommen.
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...und wie man sie messen kann:
Wie mißt man nun den Schalldruck? Zwischen 0,000002 und
20 Pa spielt sich das alles ab – also in einem sehr weiten
Bereich von mehreren Größenordnungen. Um das alles etwas
übersichtlicher zu gestalten, hat man darum für den Schalldruck
besser eine "logarithmische" Einheit, das Dezibel (dB)
genommen. Logarithmisch, das bedeutet: Ein Unterschied von 3 dB(A)
entspricht dem doppelten Schalldruck. Gegenüber 40
dB(A) ist also 43 dB(A) schon der doppelte Schalldruck und 46 dB(A)
der vierfache Schalldruck! In Pascal ausgedrückt: 40 dB(A)
sind genau 100 Mikropascal, 43 dB(A) das doppelte, also 200 Mikropascal
und 46 dB(A) das vierfache, demnach also 400 Mikropascal.
- Die Amplitude der Schwingung wird als Schallpegel bezeichnet
und in der Regel nicht in Pascal angegeben, sondern in Dezibeln
(dB).
- Das menschliche Ohr nimmt gleich intensive Töne unterschiedlicher
Tonhöhen als unterschiedlich laut wahr! Darum wird in der
Praxis der Schalldruck meistens mit einer sogenannten "Frequenzbewertung"
angegeben. Daher kommt das berühmte "A" hinter
dem "dB": dB(A). Das "Phon" ist übrigens
identisch zur dB(A) Angabe, für eine Geräuschfrequenz
von 1000 Hz.
- Am lautesten nimmt das Ohr einen Ton in einer Frequenz von etwa
4000 Hz wahr. Darum schreien Babies auch genau in dieser Tonlage!
- Meßinstrumente für dB(A) haben sogenannte "Bewertungsfilter",
damit versucht man, die Empfindlichkeit des menschlichen Ohres
eben möglichst ideal nachzubilden (das ist aber leider eben
auch eine weitere Quelle für Meßungenauigkeiten).
- Am selben Ereignis lassen sich je nach den Rahmenbedingungen
unterschiedliche Pegel messen bzw. berechnen – was einige
der abweichenden Ergebnisse zweier Lautstärkemessungen im
gleichen Autotyp erklären kann! Denn die meisten Schalle
sind z.B. zeitlich sehr veränderlich.
- Das Dezibel ist eine "logarithmische" Maßeinheit.
Das bedeutet: Ein Unterschied von 3 dB(A) entspricht dem doppelten
Schalldruck. Gegenüber 50 db(A) ist also 53 db(A) schon der
doppelte Schalldruck und 56 db(A) der vierfache Schalldruck!
- Dieser Unterschied von 3 db(A) ist vom menschlichen Ohr "gerade
so" wahrnehmbar!
- Unterschiede, die geringer als 3 dB(A) sind, kann man, wenn
überhaupt, nur im direkten Vergleich wahrnehmen.
- Erst ein Unterschied von genau 10 dB(A) – was also nicht
etwa dem doppelten, sondern über dem achtfachen
Schalldruck entspricht – wird als "doppelt so laut"
empfunden! Ein Unterschied von 20 dB(A) ist dann für den
Menschen "viermal so laut", usw.
- Für das menschliche Empfinden sind im allgemeinen hohe
Töne wesentlich störender als tiefe. Dies kommt in den
dB(A)-Werten allerdings nur sehr bedingt zum Ausdruck.
Wer sich darüber hinaus schlau machen will, sollte einfach
in einer Suchmaschine seiner Wahl mal den Begriff "Lautstärke"
eingeben. ;-)
Quellennachweis: der-gruene-faden.de,
asfinag.at,
metas.ch,
visaton.de,
gehoerratgeber.de |
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