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Schall und Lärm und ihre Maßeinheiten in der Physik

Schall kann mit den Augen nicht gesehen, aber mit dem Hör- und Tastsinn wahrgenommen werden, auch durch geschlossene Türen und dicke Wände. Er ist nichts anderes als eine Welle, die sich in einem festen Körper (Wand), einer Flüssigkeit (Wasser) oder am leichtesten in einem Gas (Luft) ausbreiten kann. Die Schwingungen dieser Welle lassen sich messen: Je nach Häufigkeit ihrer Wiederholung gibt es höhere oder niedrigere Frequenzen, deren physikalische Messeinheit das Hertz (Hz) ist.

 

Ein Frequenzbereich unter 16 Hertz wird Infraschall genannt und ist für das menschliche Gehör nicht wahrnehmbar. Das Hörspektrum des Menschen beginnt bei etwa 16 Hertz und endet bei 20000 Hertz. Danach beginnt der Ultraschall, der bis zu 1,6 Gigahertz reicht, alles darüber wird Gigaschall genannt.

 

Schall lässt sich somit rein rechnerisch und physikalisch messen, es handelt sich also um eine fixe, objektive Größe. Daneben gibt es aber Schallfrequenzen, die vom Menschen als angenehm und solche, die als unangenehm empfunden werden. Hierbei handelt es sich um subjektive Größen, also eine nicht messbare oder beweisbare Wahrnehmung. Was sich für den einen noch angenehm anhören mag, ist für den anderen bereits unerträglich.

Deshalb muss unterschieden werden zwischen Nutzschall, zu dem Gespräche, Gesang oder Musik gehören und den Störschall, der gemeinhin als Lärm oder sehr unangenehmer Schall empfunden wird.

 

Wie-Schall-uebertragen-wird

 

Die Stärke des Schalles, nicht seine Frequenz, wird physikalisch als Schalldruckpegel bezeichnet und als Lautstärke gemessen. Die Messeinheit der Lautstärke ist das Dezibel (dB).

Zur besseren Vorstellbarkeit seien hier einige Lautstärkenmessungen angeführt:

  • Atem, Flüstern, Blätterrauschen 10 Dezibel (dB)
  • ruhige Wohnung 20 dB
  • leises Gespräch, leise Radiomusik 30 dB
  • normales Gespräch 50 dB
  • Straßenverkehr 70 dB
  • Kettensäge 1m entfernt 110 dB
  • Presslufthammer 120 dB
  • Düsenmotor eines Flugzeugs 130 dB
  • Schmerzschwelle 135 dB
  • Düsenflugzeug 30m enfernt 140 dB

Lautstaerke-verschiedener-Geraeusche-im-Vergleich

 

Die SNR (signal to noise – ratio) ist eine weitere Größe, die das Verhältnis zwischen dem für uns relevanten Schall, dem Nutzschall und dem irrelevanten, dem Störschall, darstellt. Der Nutzschall muss sich vom Umgebungsrauschen klar abgrenzen, also eine bestimmte Dezibelhöhe haben, um vom Gehör herausgefiltert zu werden. Je schwieriger sich dies darstellt, umso stressbehafteter ist die Situation für das menschliche Gehör. So spiegelt sich also auch in dieser Größe wider, ob Lärm belastend wirkt oder nicht.


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