Lautstärke und Lärm Die Lautstärke, mit der wir einen Ton empfinden, ist abhängig von der Energie, welche die Schallwelle pro Sekunde an unser Ohr sendet. Ein geeignetes Maß, mit dem sich dieser Energietransport beschreiben lässt, ist die Schallintensität. Unter der Schallintensität I versteht man jenen Anteil der Schallenergie, der pro Zeiteinheit in senkrechter Richtung durch die Flächeneinheit tritt. Die Einheit der Schallintensität ist W/m2. Eine andere Angabe für die Schallintensität ist der Schallpegel. Er wird über das Verhältnis der gegebenen Schallintensität zur Schallintensität eines gerade noch wahrnehmbaren Tons definiert. Der Zusammenhang ist nicht linear, sondern logarithmisch. Schallpegel L = 10 lg (I/I 0) mit I 0 = 10 −12 W/m 2 (Hörschwelle) Die dimensionslose Einheit des Schallpegels ist das Dezibel (dB). Der Schallpegel bestimmt, wie laut wir ein Geräusch (in Abhängigkeit von der Frequenz) wahrnehmen. Der logarithmische Zusammenhang zwischen Intensität und Schallpegel besagt, dass sich bei einer Vergrößerung der Intensität um den Faktor 10 die Anzahl der Dezibel um 10 erhöht. Dies bedeutet, dass wir bei geringer Lautstärke Änderungen der Lautstärke viel besser wahrnehmen als bei großen Lautstärken. Ob 101 Autos vorbeifahren oder 100 Autos, können wir nicht über das Gehör wahrnehmen, doch ob ein Auto fährt oder zwei Autos fahren, sehr wohl. Die Dezibel-Skala hat für physiologische Zwecke einen schwerwiegenden Nachteil. Töne verschiedener Frequenzen, denen die gleichen Dezibel-Werte zugeordnet sind, erscheinen dem Menschen verschieden laut, wie das folgende Experiment zeigt. Experiment: Lautstärke 65.1 E2 Wiederhole das Experiment 57.3. Achte nun auf die Lautstärke. Analysiere, bei welchen Frequenzen du den Ton lauter, bei welchen leiser hörst. 65.1 Mit dem Applausmeter der App PhyPhox kannst du den Applaus messen und vergleichen. Testet die App gemeinsam in der Klasse, indem ihr in verschiedenen Lautstärken gemeinsam klatscht. 65.2 Moderne Smartphones bieten teilweise bereits die Funktion „Lautstärkenüberwachung“ an. Damit kannst du die Lautstärke deines Smartphones überwachen und dich vor zu lauter Musik schützen. 65.3 Die Hörfläche des Menschen: Sie wird begrenzt durch die Hörschwelle und durch die Schmerzgrenze. 20 50 100 500 1000 5000 10 000 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 Frequenz in Hz Schallintensität in Watt/m2 Schallpegel in dB 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Fühlschwelle Schmerzempfindung 120 Phon 100 Phon 80 Phon 60 Phon 40 Phon 20 Phon 0 Phon Hörschwelle Stumme Fläche 65 Wellen 2 Mechanische Wellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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