Technik & Technologie

Kleine Lärmfibel - Über das was wir messen und tatsächlich wahrnehmen  zurück

Wie ist das so mit dem Hören? Und was nehmen wir überhaupt tatsächlich wahr? Hier finden Sie eine Einweisung in die Begrifflichkeiten der Akustik.

„Psycho-Akustik“

Die Naturwissenschaft „Akustik“ stellt einen eigenen Bereich der klassischen Physik dar, der in dieser Fibel nur gestreift werden kann.
Geräte, welche im Landschaftsbau eingesetzt werden, gehören physikalisch betrachtet zur technischen Akustik. Von Interesse sind beim Kauf eines Laub- und Abfallsaugers jedoch weniger die akustischen Schwingungen (Vibrationen), sondern die hörbaren Eigenschaften:

  • Subjektiv empfundene Lautstärke (Lärmemissionsschutz)
  • Klangfarbe (angenehme/unangenehme Geräusche

Dezibel

Die „Messung“ eines Geräusches setzt einiges Wissen voraus. So wie das Sonnenlicht aus verschiedenen Farben (Regenbogen) zusammen gesetzt ist, besteht auch ein Geräusch aus vielen unterschiedlichen Tönen (Frequenzen). Mithilfe eines Mikrofones wird das Geräusch aufgenommen und über das Frequenzspektrum von 16 Hz bis 20.000 Hz ausgewertet. Aus mathematischen und physikalischen Gründen wird der aus allen Frequenzen gemessene Wert mit einer Naturkonstanten logarithmisch „gemittelt“.
„Dezibel“ besteht aus den Worten „Dezi“ und „Bel“. „Dezi“ steht für die dezimale Größe der Einheit (10ner-System) und „Bel“ für eine Pegelmessgröße. Die korrekte Schreibweise für die „Abkürzung“ lautet daher: „dB“ (das „B“ muss groß geschrieben werden!).

„dB“ oder „dB(A)“

Das menschliche Ohr kann Geräusche nur eingeschränkt wahrnehmen. Am deutlichsten wird dies bei der Alterung des Gehöres. Während Kinder hohe Frequenzen („fiepen“ von Röhrenbildschirmen) noch hören können, fehlt älteren Menschen dazu die Hörleistung. Die subjektiv empfundene Lautheit eines Klanges hängt direkt von der Frequenz ab. Aus diesem Grund gibt es eine sogenannte A-Bewertung des aufgenommenen Geräusches. Jede Frequenz wird dabei so stark erhöht bzw. gesenkt, um der Hörleistung des menschlichen Ohres zu entsprechen. Diese bewerteten Messungen werden mit dB(A) angegeben.

Schematisches „Zweck-Beispiel“:

  • Kratzen mit einer Gabel auf einem Teller; grelles kreischendes Quietschen.
    Messgerät 40 dB, menschlich unerträglich. A-Bewertet: 60 dB(A)
  • Sanftes Klavierspiel, hohe und tiefe Töne.
    Messgerät 40 dB, menschlich angenehm. A-Bewertet: 35 dB(A)
     

Ohne A-Bewertung können also keine Vergleiche (lauter oder leiser) getroffen werden. Möchte ich ein unangenehmes Geräusch zahlentechnisch geringer ausdrücken, kann man unter Umständen nur den unbewerteten Pegel in „dB“ angeben!

Maßeinheiten

p [Pa, bar]     „Schalldruck“ – Druckeinheiten Pascal oder (veraltet) Bar
Lp [dB] „Schalldruckpegel“ – Dezibel
Pak [W] „Schallleistungspegel“ in energetischer Größe Watt
Lw [dB] „Schallleistungspegel“ in logarithmierter Akustikschreibweise
dB(A)

Angabe von Schallpegel oder Schalldruck (Leistungen oder
Drücken) mit A-Bewertung (entspricht dem Hörerlebnis des
menschlichen Ohres)

 

  

  

 

  

Schalldruck

Ist eine technische Größe die die Stärke eines Schallereignisses angibt. Bsp: Der mit der Hand spürbare Luftdruck bei „starkem Bass“ in der Musik.

Schalldruckpegel

Ist das „gehörte“ Geräusch, was durch Luftschwingungen am menschlichen Ohr wahrgenommen wird. Bsp: Pegel gering: Leise. Pegel hoch: Laut! Achtung: Pegel und Druck stehen in einem Verhältnis mit der Frequenz. Daher gilt nicht zwangsläufig „Hoher Druck, hoher Pegel“!

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Bei unseren Laub- und Abfallsaugern sorgen technische Innovationen, wie der Resonanzkörper zur Lärmreduzierung.

Schallleistung

Ist ein rechnerischer Wert der nicht gemessen werden kann, sondern ermittelt wird.
Leistung = Energie pro Fläche pro Entfernung pro Zeit!

Schallleistungspegel

Ist die Überführung der Schallleistung durch logarithmieren.
Geräusch + Messung = Schalldruckpegel
Schalldruckpegel + Messsituation = Schallleistung
Schallleistung + Mathematik = Schallleistungspegel Lw
Dieser Wert ist für DIN/ISO/EG-Richtlinien maßgebend.
Gängige Schallleistungspegel sind in einer Tabelle unten aufgeführt.

Normen

In der EU wird nach der RL 2000/14/EG gemessen. Dabei wird ein halbkugeliger Raum mit einem Radius von 4 Metern angenommenen. Außerhalb der EU werden auch Messungen nach ANSI B 175.2 Standard angegeben. Achtung: Diese Messverfahren sind nicht vergleichbar! Es werden Messwerte in bis zu 15 Metern Entfernung (EU bei 4 Metern!) abgenommen.

Was ist zu beachten?

Werden Geräte miteinander verglichen, muss immer das gleiche Prüfverfahren (RL 2000/14/EG oder ANSI B 175.2) angewendet werden!

Bei Nachprüfungen „vor Ort“, bei denen mit handelsüblichen Messgeräten nachgemessen wird, ist immer an den gleichen Stellen und im gleichen Abstand zu messen.

Achtung:

  • Dabei wird immer nur der Schalldruckpegel und nicht der Schallleistungspegel gemessen!
  • Stellen Sie das Messgerät auf A-Bewertet ein
  • Nicht vor Wänden, Gebäuden etc. messen, da ansonsten der reflektierte Wiederhall „mitgemessen“ wird
  • Umgebungslautstärke sollte beachtet werden
     

Der Unterschied des gemessenen Schalldruckpegels zu den angegebenen,immer höheren Schallleistungspegeln liegt darin, dass bei letzterem das „Messflächenmaß“ hinzu gerechnet wird. Dieses Maß liegt bei der RL 2000/14/EG bei ca. +20 dB(A)! Beispiel: Gemessen wird in 4 Metern Entfernung ein Wert von 75 dB(A), ergibt einen Schallleistungspegel von 95 dB(A).

Mit der Entfernung nimmt auch der Schallpegel ab, je weiter ich mich von dem Gerät entferne, um so leiser wird dieses wahrgenommen. Die Schallleistung bleibt aber die Gleiche. Im Vergleich: Eine 100 Watt Glühbirne hat in 10 cm die
gleiche Leistung (100 Watt), wie in 10 km Entfernung, nur die Leuchtkraft nimmt ab.

Unberührt von allen Messdaten ist das persönliche Empfinden. Der Bohrer beim Zahnarzt oder das „Wummern“ des Basses im Radio ist nicht laut, aber das Geräusch wird als sehr unangenehm empfunden.

Unser neuer Laub- Abfallsauger AKKUVAC ES-424E ist „nur“ 6 dB(A) leiser wie ein guter ES-400PIA-06, aber die fehlende Frequenz des Benzinmotors machen ihn viel angenehmer in seiner Wahrnehmung.

Wird er in 15 Metern Entfernung gemessen, entspricht seine Lautstärke die einer menschlichen Unterhaltung!
Eine Reduzierung von 6 dB(A) wird als Halbierung des wahrgenommen Geräusches empfunden! (Hintergrund: Logarithmische Rechengesetze) Lassen Sie sich nicht von den verschiedenen Angaben irritieren.

Schallpegelabnahme in der Entfernung

gemessen in   4 Metern     8 Metern     12 Metern     15 Metern  
Schallpegel in dB(A)      70 65 62,1 60,5
   82 77 74,1 72,5

Geläufige Schallquellen und ihr Schallleistungspegel

Schallquelle   Schallleistung (W)     Schallleistungspegel (dB)  
Strahltriebwerk 10000 160
Sirene 1000 150
Orchester 70 138
Maschinengewehr    10 130
Presslufthammer 1 120
Klavier 0,5 117
Bagger 0,3 115
Motorsäge 0,1 110
laute Sprache 0,001 90
Unterhaltung 0,00001 70

 

 

 

 

 

  

 

Schallwerte fahrbarer Echo Laubgeräte im Vergleich

Modell  Schalldruck- 
 pegel Lp  
 Schallleistungs-  
 pegel Lw  
  mit Super-  
  Schallschutz Lw  
  am Ohr des   
  Bedieners Lp  
ES-330B-01 82 dB(A) 102 dB(A) 98 dB(A) 92 dB(A)
ES-330B-02 82 dB(A) 102 dB(A) 98 dB(A) 92 dB(A)
ES-400-06 82 dB(A) 102 dB(A) 98 dB(A) 92 dB(A)
ES-400HOPRO-06   82 dB(A) 102 dB(A) 98 dB(A) 92 dB(A)
ES-400PIA-06 76 dB(A) 96 dB(A) 94 dB(A) 81 dB(A)
AKKUVAC ES-424E 71,5 dB(A) 91,5 dB(A) 88,0 dB(A) 74,0 dB(A)
ES-500PIA-06 76 dB(A) 96 dB(A) 94 dB(A) 84 dB(A)
LG-600HO 83 dB(A) 103 dB(A) k.A. 92 dB(A)
LG-900HO-13 83 dB(A) 103 dB(A) k.A. 92 dB(A)
LG-1800 84 dB(A) 104 dB(A) k.A. 92 dB(A)

 

 

 

 

 

 

  

 

alle Werte gemessen nach RL 2000/14/EG

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Unser AKKUVAC ES-424E wird durch ein Elektromotor angetrieben. Das macht ihn nicht nur besonders leise, sondern vor allem in der Geräuschwahrnehmung deutlich angenehmer als ein Laub- und Abfallsauger mit herkömmlicher Benzin-Motor-Technik.
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