Sone
Das Sone ist als die empfundene Lautstärke eines Schallereignisses definiert. 1 Sone entspricht einem Lautstärkepegel von 40 phon; das heißt, ein breitbandiger Schall, der genauso laut wahrgenommen wird, wie ein Sinuston mit einem Schalldruckpegel von 40 dB SPL (engl. Sound Pressure Level) bei einer Frequenz von 1 kHz.
Beispiel: Sehr ruhiges Zimmer | 20–30 dB | ~ 0,15–0,4 sone
Die Lautheit verdoppelt sich, wenn der Schall als doppelt so laut empfunden wird. Lautheit ist ein psychoakustischer Begriff, der beschreibt, wie eine Anzahl von Testpersonen die "empfundene" Lautstärke von Schall überwiegend beurteilt. Diese psychoakustischen Ergebnisse lassen sich mit physikalischen und medizinischen Gegebenheiten in Beziehung setzen.
Eine Messung der Lautheit in Sone ist dann sinnvoll, wenn eine Schallimmission beurteilt werden soll. Mehrere Computerzeitschriften messen den von Computern und ihren Komponenten abgestrahlten und auf den Menschen einwirkenden Schall in Sone. Die Wirkung des Schalls auf den Menschen steht bei allen Messungen der Lärmstörung im Vordergrund.
Messungen von Schallimmissionen im historischen Rückblick
Der "wirkungsangepasste Schalldruckpegel"; die A-Bewertung
Anfang/Mitte der 60er Jahre wurde der A-bewertete Schalldruckpegel international eingeführt. Dabei war man sich bewusst, dass dieser das Hörempfinden von Menschen nur unzureichend berücksichtigt. Er dient als Indikator.
Ein Lösungsansatz, und der ist heute noch gültig, ist das sogenannte "Äquivalenzverfahren": man misst Schalldruckpegel über bestimmte Zeitabschnitte und addiert diese energetisch auf. Dies kommt dem Lautstärkeempfinden näher, hat aber immer noch große Schwächen.
Die Zwicker'sche Lautheitsberechnung
Von diesem Problem war ich in den letzten Jahren oft berührt, wenn es darum ging, menschliche Lärmempfindung und Messergebnisse zusammen zu führen. Die Lösung ist die "Zwicker'sche Lautheitsberechnung". Professor Zwicker war Physiker und Akustiker, der das menschliche Hörverhalten sehr detailliert untersucht hat. Es gibt dazu noch viele Mitarbeiter und Schüler von ihm, die das Verfahren vervollkommnet und verbessert haben. Entstanden ist daraus eine Schallanalysesoftware, die das menschliche Gehör modelliert.
Der Mensch beurteilt Schallereignisse nach
- Einwirkungsdauer
- spektraler Zusammensetzung
- zeitlicher Struktur
- Pegel
- Informationsgehalt
- subjektive Einstellung
Man kann also erkennen, dass der Pegel alleine nur sehr unvollkommen eine Beurteilung eines Schallereignisses zulässt. Viele weitere Parameter sind notwendig. Das macht dieses Verfahren auch komplizierter und erfordert sehr schnelle Computer zur Berechnung. Wichtig dabei ist die Tatsache, dass die Zwicker'sche Lautheitsberechnung die niederfrequenten Anteile in einem Geräusch erheblich mehr gewichtet, als es die A-Schallpegelmessung tut. Um ein Schallereignis hinsichtlich seiner Lästigkeit und auch der Wirkung auf den Menschen zu charakterisieren, benutzt die Lautheitsberechnung nach Zwicker 5 Parameter.
Diese sind:
- die Lautheit N, zur Beschreibung des Lautstärkeeindruckes;
- die Schärfe S, zur Beschreibung des Höhenanteiles am Schallereignis;
- die Schwankungsstärke F, zur Beschreibung langsamer Lautstärkeschwankungen;
- die Rauhigkeit R, zur Beschreibung schneller Lautstärkeschwankungen;
- die Tonhaltigkeit, zur Beschreibung von auffälligen tonalen Anteilen in einem Geräusch.
Lautheit und Schärfe sind dabei die wichtigsten Größen. Ein großer Vorteil der Methode ist, dass der Lautheitsmaßstab linear ist; ein Geräusch mit 8 sone ist doppelt so laut, wie eines mit 4 sone. Sone ist die Einheit, mit der die Lautheit angegeben wird.