Lärmpegel messen und bewerten
Was ist Lärm?
"Lärm" ist störender, belästigender oder gefährdender Schall. Aus dieser Definition ergibt sich: Lärm ist kein physikalischer, sondern ein subjektiver Begriff: Für die Beurteilung von Schall als Lärm sind die Betroffenen maßgebend. Lärm ist demzufolge auch nicht direkt messbar. Messbar hingegen sind die auftretenden Geräusche. Was aber sind Geräusche und wie lassen sie sich messen?
Begriffserläuterungen der Akustik
Um dies zu beantworten, muss man zunächst einige Begriffe und Vorgehensweisen der Akustik kennen: Schall entsteht durch Schwingungen einer Schallquelle, z. B. Stimmbänder oder Lautsprechermembran und benötigt zu seiner Ausbreitung ein Medium, z. B. die Luft, Wasser oder feste Körper. Die Schwingungen der Schallquelle übertragen sich auf das Medium. Diese Schwingungen bzw. Druckschwankungen der Luft kann unser Ohr als Schall wahrnehmen. Die Fülle dessen, was der Mensch hören kann, wird vor allem durch die Lautstärke und Tonhöhe bestimmt. Die Lautstärke hängt von der Größe der Luftdruckschwankungen "Schalldruck", ab: Je größer die Schwankungen, um so lauter wird der Schall empfunden. Verglichen mit dem atmosphärischen Luftdruck sind die dem Schall zugrunde liegenden Druckschwankungen außerordentlich gering: Bei normaler Sprache z. B. betragen sie wesentlich weniger als ein Millionstel des Luftdrucks.
Frequenz in Hertz
Die Tonhöhe eines Schalls hängt von der Häufigkeit der Druckschwankungen ab. Die Anzahl der Schwingungen einer Schallwelle in der Sekunde wird Frequenz genannt und in der Einheit "Hertz" (Hz) angegeben. Man empfindet einen Ton um so höher, je größer die Frequenz des Tones ist. Ein Jugendlicher kann Töne im Frequenzbereich von etwa 16 bis 20 000 Hz hören, doch verliert der Mensch mit zunehmendem Alter die Fähigkeit, sehr hohe Töne wahrzunehmen. In unserer Umwelt kommen reine Töne nur sehr selten vor. Vielmehr hat man es meistens mit einem Gemisch lauter und leiser, hoher und tiefer Frequenzen zu tun. Dieses Gemisch nennen wir Geräusch. Das menschliche Gehör verfügt zwischen Hörschwelle und Schmerzgrenze über eine erstaunlich große Spanne zur Wahrnehmung des Schalldrucks. Die Schallintensität = Schall-Leistung pro Fläche, die z. B. auf unser Ohr bzw. Trommelfell trifft, kann millionen- und billionenmal stärker sein als an der Hörschwelle.
Angabe des Schalldruckpegels in Dezibel
Um nicht mit so riesigen Zahlen umgehen zu müssen, einigte man sich in der Akustik schon vor einigen Jahrzehnten darauf, Schalldruckpegel in Dezibel (dB) anzugeben. Die Dezibelskala ist logarithmisch aufgebaut, dadurch gelingt es, die Schallintensität vom relativen Wert 1 (Hörschwelle) bis zum Wert 10 000 000 000 000 (= 10 Billionen = Schmerzgrenze) in Werten von 0 bis 130 dB zu erfassen. Für die Dezibel-Skala gelten damit aber auch besondere Rechenregeln: Erhöht man einen Schallpegel um 10 dB, so entspricht das einer Verzehnfachung der Schallintensität. Eine Erhöhung um 20 dB entspricht einer hundertfachen und eine Erhöhung von 30 dB einer tausendfachen Vergrößerung des Schallintensität. Eine Erhöhung bzw. Verminderung des Schallpegels um 6 dB entspricht einer Verdoppelung bzw. Halbierung des Schalldruckpegels. (siehe Video: Umrechnung des Schalldrucks in Dezibel-Darstellung)
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