Lautheit

Die Lautheit ist eine von Stanley Smith Stevens (1936) und durch Normen festgelegte Größe zur proportionalen Abbildung des menschlichen Lautstärkeempfindens. Die Maßeinheit der Lautheit ist das Sone mit dem Einheitenzeichen sone.

Das Sone ist definiert als die empfundene Lautstärke eines Schallereignisses. 1 Sone entspricht einem Lautstärkepegel von 40 phon; das heißt, ein breitbandiger Schall, der genauso laut wahrgenommen wird, wie ein Sinuston mit einem Schalldruckpegel von 40 dB SPL (engl. Sound Pressure Level) bei einer Frequenz von 1 kHz.

Die Lautheit verdoppelt sich, wenn der Schall als doppelt so laut empfunden wird. Lautheit ist ein psychoakustischer Begriff, der beschreibt, wie eine Anzahl von Testpersonen die empfundene Lautstärke von Schall überwiegend beurteilt. Diese psychoakustischen Ergebnisse lassen sich mit physikalischen und medizinischen Gegebenheiten in Beziehung setzen.

Zusammenhang zwischen Sone und Phon

Bei einem Sinuston der Frequenz 1 kHz führt eine Erhöhung der Lautstärke um 10 phon zu einer Verdopplung der Lautheit. Dieser Zusammenhang entspricht dem Stevensschen Potenzgesetz, gilt jedoch nur für mittlere und hohe Lautstärken ab 40 phon. Bei niedrigeren Lautstärken führt schon eine geringere Lautstärkeerhöhung als 10 dB zum Gefühl der Verdopplung der Lautheit.

Die Lautheit eines Geräusches beeinflusst auch die Wahrnehmung seiner zeitlichen und spektralen Struktur.

Die Lautheit hängt vom Schalldruckpegel, dem Frequenzspektrum und dem Zeitverhalten des Schalls ab. Hervorgerufen wird das Lautheitsempfinden von der Art und Weise der Schallverarbeitung im Innenohr. Dort werden die Schallschwingungen in Nervenimpulse umgewandelt. Je nach Stärke der Erregung der Nervenzellen wird ein Geräusch lauter oder leiser beurteilt.

Es gibt Modelle, die – aufbauend auf der Innenohrmechanik – die Lautstärkewahrnehmung des Menschen beschreiben können (Modellierung von Maskierungseffekten). Seit einiger Zeit sind technische Geräte vorhanden, die die Lautstärkewahrnehmung des Menschen simulieren und dadurch messen können. Ergebnis ist hier die Lautheit in sone. Die genormten Messverfahren zur Lautheitsmessung sind in DIN 45631 und ISO 532 B zu finden.

In der Messpraxis spielen diese Verfahren jedoch bisher eine meistens untergeordnete Rolle. In der Geräuschmessung und -bewertung werden statt der Lautheit überwiegend bewertete Schalldruckpegel benutzt. Überwiegend wird allein die A-Bewertung benutzt, manchmal auch die C-Bewertung, während die Bewertungsfilter B und D nur noch selten verwendet werden. Diese bewerteten Schalldruckpegel sollen die unterschiedliche Empfindlichkeit des Gehörs für verschiedene Frequenzen nachbilden. Die pegelabhängige Frequenzabhängigkeit der Lautstärkeempfindung soll über die verschiedenen Bewertungsfilter nachgebildet werden, die Verdeckung bleibt jedoch unberücksichtigt. Auch andere psychoakustische Parameter werden nicht mit erfasst.

Bewertungsfilter A,B,C,D und Empfindlichkeit des Gehörs

Der Verlauf der A-Bewertung entspricht etwa dem Frequenzgang des Gehörs bei niedrigen Schalldruckpegeln um etwa 30 dB und senkt im Vergleich zu anderen Bewertungsfiltern hoch- und niederfrequente Geräuschanteile stark ab. Anzumerken ist zudem, dass die A-Bewertung (wie Lautstärke und Lautheit) nur auf reinen Sinustönen basiert und nicht direkt auf komplexere Geräusche übertragen werden kann.

Da eine solche einfache Pegelmessung die Lautheit oder gar die Lärmwirkung mit ihrer Lästigkeit nicht adäquat ausdrücken kann, werden bei der Bewertung von Schallemissionen vielfach noch Zuschläge vergeben, die die Fehler der bewerteten Pegelmessung ausgleichen sollen, so z. B. Zuschläge für Tonhaltigkeit, Impulshaltigkeit. Aus dem Messwert und den Zuschlägen wird dann ein Beurteilungspegel gebildet. Es gibt unterschiedliche Verfahren zu Lautheitsberechnungen.

Siehe auch

Weblinks

Commons: Lautheit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Lautheit – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen