Mario Sedlak
Maßeinheiten
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Vergleich von Maßeinheiten für die Stärke von Schall

Größenordnungen

physikalische Schallstärke wahrgenommene Lautstärke
6·10–6 Pa = –10 dB = 10–13 W/m2 –20 dB (A) <3 phon = <0 sone bester schalltoter Raum (z. B. für Musikaufnahmen)
2·10–5 Pa = 0 dB = 10–12 W/m2 –5 dB (A) 3 phon = 0 sone Hörschwelle
6·10–5 Pa = 10 dB = 10–11 W/m2 5 dB (A) 20 phon = 0,14 sone Blätterrascheln in der Ferne
ruhiges Atmen (1 m entfernt?)
2·10–4 Pa = 20 dB = 10–10 W/m2 20 dB (A) 30 phon = 0,4 sone flüstern[1] (1 m entfernt?)
6·10–4 Pa = 30 dB = 10–9 W/m2 25 dB (A) 40 phon = 1 sone sehr ruhiges Zimmer
2·10–3 Pa = 40 dB = 10–8 W/m2 32 dB (A) 46 phon = 1,6 sone leistungsfähiger Computer, 50 cm entfernt
6·10–3 Pa = 50 dB = 10–7 W/m2 38 dB (A) 60 phon = 4 sone Umgebungsgeräusche im Büro
0,02 Pa = 60 dB = 10–6 W/m2 55 dB (A) 70 phon = 8 sone Fernseher in Zimmerlautstärke, 1 m entfernt
normale Unterhaltung, 1 m entfernt
0,06 Pa = 70 dB = 10–5 W/m2 70 dB (A) 80 phon = 16 sone lautes Rufen[2] (1 m entfernt?)
69 dB (A) 85 phon = 23 sone Staubsauger, 1 m entfernt[3]
Auto, 10 m entfernt
0,2 Pa = 80 dB = 10–4 W/m2 70 dB (A) 90 phon = 32 sone stark befahrene Straße, 10 m entfernt
0,6 Pa = 90 dB = 10–3 W/m2 80 dB (A) 100 phon = 64 sone stark befahrene Autobahn, 25 m entfernt
2 Pa = 100 dB = 0,01 W/m2 95 dB (A) 115 phon = 181 sone Presslufthammer, 1 m entfernt
Diskothek
6 Pa = 110 dB = 0,1 W/m2 100 dB (A) 120 phon = 256 sone Kettensäge in 1 m Abstand
20 Pa = 120 dB = 1 W/m2 115 dB (A) 130 phon = 512 sone Schmerzschwelle
60 Pa = 130 dB = 10 W/m2 120 dB (A) >130 phon = >512 sone Düsentriebwerk (10 m entfernt?)
Trompete in 0,5 m Entfernung
200 Pa = 140 dB = 100 W/m2 130 dB (A) >130 phon = >512 sone Gewehrschuss (für den Schützen?)

Erstaunlicherweise habe ich in keinem Lehrbuch und nirgendwo im Internet eine derartige Tabelle gefunden. Überall wird nur eine Skala dargestellt. Aber nur jene Spalten in obiger Tabelle, zwischen denen ein Istgleich-Zeichen steht, haben eine fixe Umrechnungsformel. Bei den anderen ergibt sich je nach Art des Schalls (insb. den enthaltenen Frequenzen) ein anderes Ergebnis.

Bessere Schallmessgeräte können mehrere Maßeinheiten anzeigen. Ich habe die obigen Werte jedoch nicht gemessen, sondern ausgehend von den in der Tabelle angegebenen Quellen mit folgenden Faustregeln geschätzt:

Beispiele
  • Phon in der Praxis meist um 15 Einheiten mehr als die unbewerteten Dezibel[4]
70 dB = 85 phon
  • Bei breiten Frequenzmischungen oder impulsiven Geräuschen ist die A-Bewertung 10–20 Einheiten niedriger als die Phon-Zahl.[5]
69 dB (A) = 85 phon
  • Je höher die Lautstärke, desto mehr unterschätzt die A-Bewertung.[6]
20 dB (A) = 30 phon

55 dB (A) = 70 phon
100 dB (A) = 120 phon

Da es sich um relativ freie Schätzungen handelt und auch die Quellenangaben tw. beträchtlich streuen, sodass ich eine Auswahl treffen musste, sind die Werte in meiner Tabelle wirklich nur als grobe Anhaltspunkte zu verstehen. Wenn ich konkrete Messwerte finde, werde ich diese einarbeiten. Im Großen und Ganzen sollte sich aber ein ähnliches Bild wie in meiner Tabelle ergeben.

Nicht in der Tabelle enthalten sind:

Änderungen von Schallstärke oder Lautstärke

Interessant ist auch, wie das menschliche Gehör Intensitätsänderungen wahrnimmt. Diese werden meistens in Dezibel angegeben. Eine Bewertung ändert da nicht viel, und auch in Phon wären die Zahlen in etwa dieselben. Bei Verwendung von Sone würden sich Prozentwerte ergeben, die dem gefühlsmäßigen Anstieg der Lautstärke entsprechen:

Unterschied Wahrnehmung
Pegel Lautheit
(in Sone)
+0,3 dB +7% unter idealsten Umständen (lauter 4-kHz-Ton) noch hörbarer Unterschied
+1 dB normalerweise gerade eben wahrnehmbar (laut Heise: bestenfalls für geschultes Ohr)
+3 dB +23% deutlich wahrnehmbar (laut englischen Quellen: kaum wahrnehmbar[7])
+10 dB +100% klingt "doppelt so laut"
–10 dB –50% klingt "halb so laut"
Foto

Lärmschutzwand entlang einer Bahnstrecke

Beispiele:

Verwendung

Für die empfundene Lautstärke werden sowohl unbewertete Dezibel als auch bewertete Dezibel, Phon und Sone verwendet.

Für die Stärke einer Schallquelle gibt es leider keine eigene Einheit:

Meine Meinung

Wünschenswert wäre

Vorbild: Maßeinheiten für Licht

Weiter

Maßeinheiten für die Lästigkeit von Schall

Quellen

[1] 30 phon laut Schulbuch: Elektronik, Teil 3: Nachrichtenelektronik, Wuppertal: Europa-Lehrmittel, 1978 (ISBN: 3-8085-3254-8), S. 14
[2] 80 phon laut Schulbuch: Elektronik, Teil 3: Nachrichtenelektronik, Wuppertal: Europa-Lehrmittel, 1978 (ISBN: 3-8085-3254-8), S. 14
[3] Sound Quality Metrics: Loudness and Sones, Figure 8 - Zwei Staubsauger haben 96 bzw. 95 dB und 95 bzw. 93 dB (A), also fast kein Unterschied zwischen dB und dB (A).
[4] Umweltbundesamt: Umweltinformation Lärm: technischer Teil (PDF, 5 MB), 1994, S. 3 (im PDF S. 9)
[5]
[6] Messverfahren für Geräuschempfindungen (PDF), S. 4
[7] San Diego Association of Governments: Final Environmental Impact Report, Kapitel 4.12: Noise and Vibration (PDF), S. 1 – "It is widely published that the average healthy ear can barely perceive changes of 3 dB"
[8] VCÖ-Magazin, 6/2009, S. 11
[9] San Diego Association of Governments: Final Environmental Impact Report, Kapitel 4.12: Noise and Vibration (PDF), S. 3 – "Effective noise barriers typically reduce noise levels by 5 to 10 dB"