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Will man wissen,
wie viel Energie ein Ton hat, nimmt man Dezibel. Damit weiss man jedoch
noch nicht, wie laut dieser Ton empfunden wird. Das menschliche
Hörempfinden ist kompliziert. Gleich viel Dezibel tönen nicht für
alle Töne gleich laut. Zudem ändert es auch noch mit der Lautstärke.
Um die empfundenen Lautstärken vergleichen zu können, wurde
deshalb vor sehr langer Zeit, zu einer Zeit als es noch keine
Schreckgeräte gab, der 1 kHz Ton als Referenz genommen und für alle
andern Töne durch Zugabe oder Wegnahme von einigen wenigen Dezibel auf
gleich empfundene Lautstärke für durchschnittliche
Erwachsenen eingestellt. Bei gleich viel dB(A) sollten durchschnittliche
Erwachsenen die leisen Töne alle als gleich laut wahrnehmen, bei gleich
viel dB(C) die lauten Töne alle als gleich laut empfinden.
In der ISO 226 ist die unterschiedliche Lautstärkeempfindung des gesunden Gehörs für verschiedene Frequenzen, bei verschiedenen Lautstärken, festgehalten. Damit die empfunden Lautstärken etwas bequemer verglichen werden können, wurden A,B,C und D Filter entwickelt. Gebräuchlich sind noch A und C Filter:
Mit dem A-Filter wird das menschliche Hörverhalten bei leisen Tönen verglichen. 40 dB(A) sollten für jede Frequenz in etwa gleich laut sein.
Fälschlicher Weise wird behauptet:
Die Hörschwelle sei 0 dB(A), die Schmerzgrenze sei 130 dB(A).
Die Hörschwelle und die 0 dB(A) Kurve (grün) haben wenigstens einen ähnlichen Verlauf.
Die Schmerzgrenze und die 130 dB(A) Kurve (rot) verlaufen hingegen in entgegengesetzten Richtungen.
Der A-Filter wurde vor vierzig Jahren mit relativ wenig elektrischen Bauteilen realisiert. Er ermöglicht einfache und brauchbare Vergleiche der empfundnen Lautstärken für Sprache und Musik. Er hat sich wegen seiner einfachen Handhabung vor Gericht durchgesetzt. Mit
Wie und wo das Gehör belastet wird, kann mit einem dB(A) Wert nicht angegeben werden. Rechnet man bei tiefen und hohen Frequenzen mit
Bewertung mit dem A-Filter
In den Kurven gleicher Lautstärke (ISO 226) ist festgehalten, wie viel dB es jeweils
bei verschiedenen Lautstärken braucht, damit die verschiedenen Töne gleich laut empfunden werden. Die Einheit
für die empfundene Lautstärke ist das Phon. Referenz für die Phonkurve ist die Frequenz
Der Unterschied zwischen dB und dB(A) ist nur eine Tabelle.
Es gibt nicht nur den A-Filter. Definiert sind auch die Bewertungen B-, C- und
Mit der
Die exakte A- und C-Bewertung ist in der Tabelle vom "dBA-Rechner" von sengpielaudio hinterlegt.
Nachfolgende Graphik und die Tabellenausschnitte sind diesem
Die Filter addieren oder subtrahieren für jede Frequenz einen konstant
vorgegebenen Wert zur gemessenen Lautstärke. Dieser Wert ist unabhängig
von der Lautstärke, deshalb laufen alle
Addieren von dB oder dB(A)
Das Dezibel (dB) ist ein logarithmisches Mass. Addieren wir dB, machen
wir in Wirklichkeit eine Multiplikation, subtrahieren wir dB, ist dies
eine Division. Wenn wir z.B. mit dem A-Filter 6 dB weniger
bewerten, rechnen wir in Wirklichkeit mit einem Viertel der effektiven
Leistung.
Möchte man die "Lautstärken" von Frequenzen oder Geräuschen zusammenzählen, dann muss man zuerst ins lineare Zahlensystem zurück, dann die linearen Werte addieren und anschliessend erst wieder in das logarithmische Mass dB Rückumwandeln.
Beispiel: Addition der dB von den drei Frequenzen f1 = 50 dB, f2 = 52 dB und f3 = 53 dB
Raus aus logarithmischen in das lineare Zahlenverhältnis .
Linear1 = 10^(f1/10) = 10^(50dB/10) = 10^5 = 100000.
Linear2 = 10^(f2/10) = 10^(52dB/10) = 10^5.2 = 158489.
Linear3 = 10^(f3/10) = 10^(53dB/10) = 10^5.3 = 199526.
Die drei Werte addieren, ergibt L = L1 + L2 + L3 = 458015 zu erhalten.
Nun zurück zu dB: L = 10 · log (458015 ) = 56,6 dB.
A-Filter berücksichtigt Hörschwelle, aber nicht Schmerzgrenze
Die
Für die Gehörsgefährdung müssten wir jedoch die Schmerzschwelle berücksichtigen. Dort wo die Schmerzgrenze sinkt, steigt die Hörschwelle. Der A-Filter korrigiert in die falsche Richtung!
Der A-Filter ist zum Bestimmen der
Gehörsgefährdung vollkommen unbrauchbar.
Die identische Anzeige von
20 Hz = 150.5 dB , 2 kHz = 98.8 dB,20 kHz = 107.5 dB
Bei der Frequenz 2 kHz haben wir am meisten Reserve bis zur Schmerzgrenze und das Messgerät zeigt etwas zuviel an. Bei
Schmerz warnt uns vor Gefahr. Bei hohen und tiefen Frequenzen ist die Schmerzgrenze tiefer. Das Messgerät müsste bereits bei weniger dB Alarm schlagen und zuviel anzeigen. Stattdessen wird bei hohen und tiefen Frequenzen Entwarnung gegeben und zuwenig angezeigt!
Aber wieso ist dann ein solch katastrophaler Filter in Gebrauch? Der A-Filter wurde vor ungefähr vierzig Jahren entwickelt. Damals gab es kaum Taschenrechner. Die Bewertungskurve war technisch relativ kostengünstig zu realisieren und deckte die damaligen Bedürfnisse gut ab. Es ging um Lärmbelästigung. Nicht um Gehörsgefährdung. Damals gab es noch keine Marderschäden. Es gab auch keine Marderschreckgeräte. Die ultra hohen Frequenzen in den riesigen Lautstärken kamen damals in der freien Natur nirgends vor.