Mario Sedlak
Maßeinheiten
Wissenschaft
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Probleme mit Maßeinheiten für die wahrgenommene Lautstärke

Für kein anderes psychisches Phänomen wurden so viele Skalierungsversuche unternommen wie für die wahrgenommene Lautstärke.[1] Das liegt an verschiedenen Herausforderungen:

Hörsinn komplex

Bei Licht reicht es aus, jede vorkommende Frequenz (Farbe) mit einem Gewichtungsfaktor zu multiplizieren, um ein Maß für die wahrgenommene Helligkeit zu erhalten. Der Hörsinn des Menschen ist nicht so einfach gestrickt:

Alle diese Zusammenhänge müssen berücksichtigt werden, damit die wahrgenommene Lautstärke definiert und gemessen werden kann. Daher reichen einfache Gewichtungsfaktoren nicht, sondern es muss ein detailliertes Hörmodell erarbeitet und benutzt werden.

Alte und derzeit gültige Kurven gleicher Lautstärke

Diagramm

Quelle: Wikipedia

Neuere Hörstudien brachten deutlich andere Ergebnisse als frühere. Eine Erklärung dafür steht noch aus.

Studien schwierig

Alle Maßeinheiten, die sich auf die Wahrnehmung durch den Menschen beziehen, basieren auf Versuchen mit Testpersonen. Bei Schall ist bereits die Ermittlung der Lautstärke von reinen Tönen (die nur aus einer Frequenz bestehen) eine Herausforderung:

Mögliche Ursachen:

Noch schwieriger ist es, die genaue Arbeitsweise des Hörsinns experimentell zu untersuchen:

Fazit

Man weiß inzwischen weitestgehend, was der Hörsinn alles berücksichtigt, kann es aber nicht zahlenmäßig genau beschreiben.[10]

Lautheitsmodelle ... vermögen – trotz ihrer auf der Simulation mehrerer lautheitsbestimmender Faktoren beruhenden Komplexität – häufig nicht besser die Lautheit vorherzusagen als einfache Verfahren. Dies haben Testreihen gezeigt, die subjektiv durch Hörtests ermittelte Lautheitswerte und die mit Hilfe von Lautheitsmodellen objektiv gemessene Lautheit miteinander vergleichen. So liefert das Verfahren nach ISO 532 B für natürliche Schallereignisse wie Sprache oder Musik nicht unbedingt validere Ergebnisse als eine einfache Effektivwertmessung des Schalldrucks.[11]

Kritik

In der Literatur werden die Hörversuche meist so dargestellt, als würden sie eindeutige Ergebnisse liefern.[12] Die vielfältigen Probleme und die große Bandbreite der Studienergebnisse werden kaum erörtert.

Täuschungen

In Studien wurde beobachtet:[13]

Meine Vermutung

Weiter

Vergleich von Maßeinheiten für die Stärke von Schall

Quellen

[1] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 74
[2] Mario Fresner: Untersuchung von Messmethoden zur Bestimmung eines einzelnen Lautheitswertes anhand realer Audiodaten (PDF, 5 MB), Diplomarbeit, S. 9 (im PDF S. 16)
[3] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 64
[4] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 69
[5] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 71
[6] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 72
[7] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 59
[8] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 63 – "Daneben wird von großen interindividuellen Abweichungen der Kurven gleicher Lautstärke berichtet."
[9] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 71
[10] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 60
[11] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 100
[12] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 97
[13] Arne von Ruschkowski: Lautheit von Musik (PDF, 22 MB), Dissertation, S. 74