Messung der Lautheit in Sone

Lautstärke

Schall kann zunächst mit Hilfe von verschiedenen physikalischen Größen wie Schalldruck, Schallintensität oder Schallenergie beschrieben werden.

Diese Werte spiegeln aber nur unzulänglich die subjektiv wahrgenommene Lautstärke wieder. Eine erste Näherung stellen die verschiedenen Gewichtungskurven (Bewertung) dar. Sie berücksichtigen die unterschiedliche Empfindlichkeit des menschlichen Ohres in Abhängigkeit der Frequenz. Diese Empfindlichkeiten sind allerdings pegelabhängig. Daraus resultieren eine Vielzahl von unterschiedlichen Gewichtungskurven. Am gebräuchlichsten sind die A und C Kurven. Ein Sinuston geringer Lautstärke von z.B. 50dB(A) wird bei unterschiedlichen Frequenzen als gleichlaut empfunden. Diese Ergebnisse gehen auf die Forschungsarbeiten von Barkhausen zurück, die er um 1920 veröffentlicht hat. Allerdings sind reine Sinustöne in der Natur eher selten, so daß das Hörempfinden nur ungenau abgebildet wird. Die breite Verwendung dieser Meßwerte liegt einzig darin, daß sie vergleichsweise einfach aus den physikalischen Größen zu bestimmen sind. Daher sind diese Bewertungen mittlerweile in nahezu allen Handschallpegelmessern enthalten.

Lautheit (Sone)

Ein breitbandiges Rauschen erzeugt eine andere subjektiv wahrgenommene Lautstärke als ein einzelner Ton gleichen Pegels gemessen in dB(A). Daher ist dieses einfache Maß nur eingeschränkt aussagefähig. Zwicker hat solche psychoakustischen Effekte intensiv untersucht und Modelle für das Hörempfinden erstellt. Ein einfacher Effekt ist z.B. der Verdeckungseffekt (Maskierung). Besteht ein Signal aus einem lauten Ton, so werden leisere Tone nicht wahrgenommen. Niemand würde bei einem Symphoniekonzert das leise Trippeln einer Maus erkennen, obwohl diese in leisen Musikphasen hörbar wäre. Diese und andere Effekte dienen auch als Grundlage für verlustbehaftete Audiokomprimierung wie zum Beispiel das sehr bekannte MP3 Verfahren. Hier werden Signalanteile, die gemäß den Modellen nicht gehört werden können, nicht gespeichert.

Basierend auf seinen umfangreichen Hörtests hat Zwicker ein Lautheitsmaß (engl. loudness) entwickelt, das für stationäre Signale ein deutlich verbessertes Maß als dB(A) darstellt. Die Einheit der Lautheit ist Sone. Im Gegensatz zur dB(A) ist dies eine lineare Größe. Dies heißt das z.B. 2 Sone doppelt so laut ist wie 1 Sone. Der Bezugspunkt ist 1 Sone, dies entspricht einem Sinuston mit 1000Hz bei einem Pegel von 40dB. 

Wie bereits erwähnt eignet sich die Lautheit insbesondere für stationäre Signale. Die Anwendungen sind z.B. in der Beurteilung von Klimaanlagen, Lüftungsanlagen aber auch typischen PC-Komponenten wie Festplatten oder CPU-Kühler etc. Die Lautheit berücksichtigt die subjektiv wahrgenommene Lautstärke. Sie beschreibt allerdings nicht wie angenehm oder störend ein Ton ist. Ein Sinuston wird von vielen Menschen sicher angenehmer empfunden als das Geräusch eines Zahnarztbohrers gleicher Lautheit.

Die Berechnung der Lautheit basiert auf den Ergebnissen einer Terzanalyse (1/3 Oktave). Daher ist für das Lautheits Plug-in (#3010) das 1/3-Oktave Modul (#3004) Voraussetzung. Die Messung der Lautheit erfordert zudem eine Kalibrierung auf absolute Schallpegel. Hierfür wird ein Handschallpegelmesser oder ein Kalibrator benötigt.

Meßdurchführung 

  • Aktivierung des Terzanalysators 
  • Bewertungen sollten abgeschaltet werden 
  • Kalibrierung d.h. die Anzeige muß den absoluten Schallpegel anzeigen. 
  • Aktivierung der Lautheitsmessung

Die Lautheit wird in Echtzeit angezeigt.

 

Plug-in Oktav+1/3 Oktav RTA #3004
Plug-In Sone/Lautheit #3010

 

 

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Last modified: April 06, 2005