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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.


Quelle: ASFINAG Umwelt-FAQ

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.

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.

...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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