Vorhersageverfahren fuer das durch die Umstroemung einer Flugzeugzelle in Landekonfiguration - d.h. mit ausgefahrenen Auftriebshilfen und Fahrwerken - entstehende Geraeusch (Flugzeugeigengeraeusch) sollen entwickelt werden. Die Vorhersage umfasst die zu erwartende Schalleistung sowie die spektrale Verteilung und Richtcharakteristik des abgestrahlten Schalldruckes. Hierzu werden die Beitraege einzelner Geraeuschkomponenten zur Gesamtschallabstrahlung z.B. der Tragfluegel - mit und ohne ausgefahrene Vorfluegel- und Landeklappen -, der Leitwerke sowie der Fahrwerks-Schachtsysteme unabhaengig voneinander untersucht. Ein Experimentalprogramm umfasst Modelluntersuchungen an diesen Komponenten im verkleinerten Massstab. Fuer die aeroakustischen Messungen steht ein stationaerer Freistrahlpruefstand zur Verfuegung. Darueberhinaus werden Segelflugzeuge als Traeger fuer die zu untersuchenden Flugzeugkomponenten herangezogen.
Ziel dieses Projektes ist es, ein schnelles automatisiertes Messverfahren zur Nutzung im Innenraum der Flugzeugkabine zu entwickeln. Durch diese Neuentwicklung wird einerseits die Produktentwicklungszeit drastisch verkürzt (schnelle Messung) und andererseits ein höherer Qualitätsstandard erreicht. Denn ein Ziel der Kabinenverbesserung ist es, die Lärmbelastung sowohl für die Passagiere als auch für die Flugzeugbesatzung deutlich zu senken, um so die Umweltverträglichkeit des Produktes zu verbessern. Das Verfahren ist ebenfalls übertragbar auf andere Innenräume wie z.B. in Bahnen, Schiffen oder Straßenfahrzeugen. Im Rahmen dieses Projektes ist zunächst ein numerisches Berechnungsverfahren entwickelt worden, welches auf einer inversen FEM-Berechnung beruht. Hierbei wird die Schallintensität am Rande des Kabinenquerschnittes berechnet, wobei in einem Bereich die Schallwechseldrücke im Innenraum der Kabine durch Messung bekannt sind. Probleme dieser Art sind schlecht gestellt ('ill-posed') da kleine Ungenauigkeiten der gemessenen Daten sich in sehr großen Abweichungen in der Lösung auswirken. Durch eine umfangreiche mathematische Aufbereitung der Messdaten (Finite-Elemente-Analyse und Regularisierung) gelingt jedoch eine deutliche Verbesserung der Ergebnisse.
Das Grundgeräusch in deutschen Großstädten wird heute überwiegend durch Verkehrslärm bestimmt. Demgemäß wird von den Bundesbürgern bei Umfragen zur Lärmbelästigung durch unterschiedliche Geräuschquellen häufig der Straßenlärm an erster Stelle genannt. Belastungen durch Lärm im Wohn- und Arbeitsbereich sind offenkundig. Doch auch in der Freizeit, in der sich die Menschen erholen wollen, beeinträchtigt der Lärm das Wohlbefinden. Viele Park- und Grünanlagen, aber auch große Teile der Naherholungsgebiete sind so verlärmt, dass sie für ruhige Erholungsnutzung stark eingeschränkt sind. In den letzten Jahren sind zwar mittels technischer Neuerungen die Fahrgeräusche der einzelnen Kraftfahrzeuge leicht zurückgegangen, doch ist durch die steigende Anzahl und die Zunahme der Geschwindigkeit der Autos der Lärm insgesamt gestiegen. Neben dem Lärm von Kraftfahrzeugen, Bahn und Flugzeugen treten auch Lärmbelastungen durch Industrie, Gewerbe und Bautätigkeit auf. Hinzu kommen Nachbarschaftslärm (z.B. Geräusche von Haushalts- und Musikgeräten und Rasenmähern) sowie Lärm bei Sport- und Freizeitbetätigungen und -veranstaltungen. Die Stärke der Belästigung durch die verschiedenen Geräuschquellen wurde vom Umweltbundesamt untersucht (vgl. Abb. 1). Als Lärm bezeichnet man Schallereignisse , die von der überwiegenden Zahl der Menschen als störend eingestuft werden. Schallereignisse sind Luftdruckschwankungen mit einem Wechsel von 20 bis 20 000 Hz, die durch das menschliche Ohr wahrgenommen werden können. Die Wahrnehmbarkeit von Schallereignissen durch das menschliche Ohr reicht von der Hörschwelle mit einem Effektivwert der Luftdruckschwankungen von 0,00002 Pascal (0,0002 µbar) bis zur Schmerzschwelle mit einem Effektivwert von 20 Pascal (= 200 µbar). Um eine dem menschlichen Vorstellungsvermögen gemäße Skalierung zu erhalten, wird der Schalldruck in einem logarithmischen Maßstab als Schalldruckpegel mit der Einheit Dezibel (dB) angegeben. In dieser Werteskala reicht der genannte Wahrnehmbarkeitsbereich des menschlichen Ohres von 0 bis 120 dB. Die Lautstärkewahrnehmung des Menschen wird bestimmt durch das Zusammenspiel von physikalischem Schalldruckpegel (0 bis 120 dB) und der Frequenz (20 bis 20 000 Hz). Die größte Empfindlichkeit besitzt das menschliche Ohr im mittleren Bereich zwischen 1 000 und 4 000 Hz. Diesem Umstand trägt die mit A-Bewertung benannte Frequenzbewertung Rechnung. Geräusche tiefer (20 bis 1 000 Hz) und hoher (4 000 bis 20 000 Hz) Frequenzlagen werden bei der Ermittlung des sogenannten A-Schallpegels mit einer geringeren Gewichtung als mittlere Frequenzen berücksichtigt. A-Schalldruckpegel werden in Dezibel (A) – dB(A) – angegeben. Die bei verschiedenen Geräuschquellen auftretenden typischen A-Schallpegel sind in Abbildung 2 dargestellt. Die Störwirkung von Geräuschen wird subjektiv sehr unterschiedlich bewertet. So kann ein open air Popkonzert mit einem Schalldruckpegel von 100 dB(A) in der ersten Reihe vom Konzertbesucher als angenehm und in 1 000 m Entfernung mit einem Schalldruckpegel von 60 dB(A) von einem Anwohner als störend empfunden werden. Unfreiwillig mitgehörte, störende Geräusche sind Lärm. Verkehrsbedingte Geräusche werden durch die Mehrzahl der Bevölkerung als störend und damit als Lärm eingestuft. Lärm wird nach heutigem Erkenntnisstand als Risikofaktor betrachtet, der sich nachteilig auf das physische, psychische und soziale Wohlbefinden des Menschen auswirken kann. Allein und im Zusammenwirken mit anderen Belastungsgrößen kann Lärm gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen. Folgende Wirkungen können unterschieden werden: Verminderung der Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit Herabsetzung der Beobachtungsfähigkeit Beeinträchtigung von Schlaf und Erholung Überreizung des Nervensystems Bluthochdruck Herz-Kreislauf-Beschwerden Schädigung des Hörvermögens. Die im Alltag auftretenden Geräusche sind häufig großen Schwankungen ausgesetzt. Ihre Belästigungsstärke wird durch den Beurteilungspegel beschrieben. Der Beurteilungspegel wird durch einen Mittelwert, den Mittelungspegel, bestimmt. Dieser wird in einem etwas komplizierten Umrechnungsverfahren berechnet, in dem die Lautstärke (Schalldruckpegel) der auftretenden Geräusche und die jeweilige Zeitdauer ihrer Einwirkung in ein Verhältnis mit der Zeitdauer des Beurteilungszeitraums gesetzt werden, z.B. die 16 Stunden am Tag von 6.00 bis 22.00 Uhr, die Nachtzeit von 22.00 bis 6.00 Uhr. Beim Straßenverkehrslärm ist der Mittelungspegel meist identisch mit dem Beurteilungspegel. An ampelgeregelten Kreuzungen und Einmündungen ergibt sich der Beurteilungspegel durch einen Zuschlag auf den Mittelungspegel, wodurch die besondere Lästigkeit der Brems- und Anfahrgeräusche berücksichtigt wird. Der Beurteilungspegel ist ein Maß für die durchschnittliche Langzeitbelastung. Er beschreibt ein (theoretisches) Dauergeräusch von konstanter Lautstärke, das – tritt es real auf – das gleiche Maß an Belästigung hervorruft, wie die realen unterschiedlich lauten Geräusche bei ihrem zeitlich verteilten Einwirken über den gleichen Zeitraum. Mit diesem Wert sind in der städtebaulichen Planung anzustrebende Zielwerte oder in der Gesetzgebung fixierte Grenzwerte zu vergleichen. Änderungen in der Verkehrsstärke führen zu Änderungen der Beurteilungspegel. Die Beeinflussung sowie die Beurteilung dieser Änderung durch den Menschen sind in Tabelle 1 dargestellt. Bei der städtebaulichen Planung sind nach der DIN 18005 vom Mai 1987 für die Lärmbelastung schalltechnische Orientierungswerte angegeben. Der angegebene Wert für Grün- und Freiflächen lautet (tags und nachts) und ist mit den in der Karte dargestellten Beurteilungspegeln zu vergleichen. In dem Gutachten “Studie der ökologischen und stadtverträglichen Belastbarkeit der Berliner Innenstadt durch den Kfz-Verkehr” wurden 1991 folgende Werte für Erholungszonen empfohlen: Die Lärmschutzverordnung der Schweiz sieht für Erholungszonen folgende Werte vor: Der gemäß DIN 18005 für Grün- und Freiflächen anzustrebende Orientierungswert von 55 dB(A) wird mit Ergebnissen der Lärmwirkungsforschung begründet. Danach treten bis zu diesem Schalldruckpegel kaum vegetative Reaktionen und keine körperlichen Schäden auf. Auch die psychischen und sozialen Beeinträchtigungen liegen in einem akzeptablen Rahmen. Bei normaler Sprechweise ist für Gesprächspartner mit 2 m Abstand eine zufriedenstellende Sprachverständlichkeit gegeben.
Das Projekt befasst sich mit der theoretischen und experimentellen Untersuchung des transienten Betriebsverhaltens von stroemungstechnischen Anlagen und deren Einzelkomponenten. Schwerpunkte dabei sind: - selbsterregte Schwingungen; - transiente Betriebseigenschaften von (grossen) Radialventilatoren; - Messung transienter Druecke und Volumenstroeme.
<p>Zum Verständnis des Themas Lärm ist u. a. die Kenntnis der physikalischen Grundlagen erforderlich. Daher werden im Folgenden die wesentlichen akustischen Begriffe erläutert. </p><p>Nach DIN 1320 "Akustik, Grundbegriffe" handelt es sich bei Schall um mechanische Schwingungen und Wellen in einem elastischen Medium. Mechanische Schwingungen sind Bewegungen von Teilchen um ihre Ruhelage, hervorgerufen durch Krafteinwirkung. Diese Bewegungen verursachen räumliche und zeitliche Schwankungen der Mediumdichte, d.h. das Medium verdichtet und verdünnt sich aufgrund von Druckunterschieden (FASOLD et al.,1998 <a href="https://www.hlnug.de/#c14794">[4]</a>). Elastische Medien können Gase, Flüssigkeiten und Festkörper sein. Eine Krafteinwirkung kann z.B. durch die Membran eines Lautsprechers, den Stimmbändern im Kehlkopf, der Saite eines Musikinstrumentes oder dem Gehäuse einer Maschine erfolgen. </p><p><strong>Direktschall</strong> gelangt ohne Hindernis von der Schallquelle zum Empfänger (z.B. vom Lautsprecher zum Ohr). Dies ist jedoch nur unter Freifeldbedingungen möglich (BANK, 2000). Wird Schall hingegen in geschlossenen Räumen an Raumbegrenzungen oder Hindernissen zurückgeworfen, so spricht man vom <strong>Indirekten- oder Reflexionsschall</strong>. Dieser vielfach reflektierte Schall kann eine Verstärkung des Schallfeldes bewirken, was wiederum beim Empfänger als lästiger empfunden werden kann. Der überwiegende Einfluss des jeweiligen Schallanteils (direkt oder indirekt) hängt von der Entfernung zur Schallquelle ab (HENN et al., 2001 <a href="https://www.hlnug.de/#c14800">[7]</a>). Als <strong>Körperschall </strong>bezeichnet man Schall, der nach seiner Erzeugung in Festkörpern (z.B. Maschinenteile, Wänden, Decken, Fußböden) fort geleitet wird. Voraussetzung ist eine Verbindung mit der Schallquelle. Körperschall erzeugt wiederum schwingende Oberflächen, die <strong>Sekundärschall </strong>erzeugen </p><p>Der Schalldruck p ist eine wichtige Größe, um Schallfelder quantitativ zu beschreiben. Da der Schalldruck sich zeitlich und örtlich ändert, spricht man vom Wechseldruck. Er kann als Scheitelwert, als Effektivwert (= quadratischer Mittelwert) oder als arithmetisches Mittel angegeben werden (VEIT, 2005 <a href="https://www.hlnug.de/#c14802">[8]</a>). Dieser Wechseldruck ist bei Luftschall dem normalen atmosphärischen Druck überlagert. Werden Luftteilchen durch Krafteinwirkung in Schwingung versetzt, kommt es zu fortschreitenden Verdichtungen und Verdünnungen der Luft. Die Verdichtung wird durch maximale Druckzunahme (gegenüber dem atmosphärischen Druck), die Verdünnung durch maximale Druckabnahme verursacht (HELLBRÜCK et al., 2004 <a href="https://www.hlnug.de/#c14798">[6]</a>). Der Schalldruckbereich zwischen Hörschwelle und Schmerzempfindungsschwelle reicht bei normal hörenden Erwachsenen von 20 µPa bis etwa 20 Pa (bei 1000 Hz). </p><p>Die Schallschnelle v ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Mediumteilchen um ihre Ruhelage bewegen. Die Schallschnelle wird in der Praxis häufig als Effektivwert angegeben (VEIT, 2005 <a href="https://www.hlnug.de/#c14802">[8]</a>). Das Verhältnis von Schalldruck und Schallschnelle ist bei einer ebenen Welle zu jedem Zeitpunkt und an jeder Stelle eines Raumes konstant (Günther et al., 2002 <a href="https://www.hlnug.de/#c14796">[5]</a>). Durch elastische Kopplung werden auch benachbarte Teilchen in Bewegung gesetzt, und es entstehen periodische Verdichtungen und Verdünnungen (siehe Schalldruck), die sich in Form von Schwingungen mit der Schallgeschwindigkeit c ausbreiten.<br> Der Begriff Schallschnelle wird im Zusammenhang mit Erschütterungen häufiger genutzt als im Schallschutz. </p><p>Die Schallgeschwindigkeit c ist abhängig von der Art und der Temperatur des Mediums, in dem sich der Schall ausbreitet. In Luft beträgt sie 344 m/s bei 20° C (340 m/s bei 15° C und 331 m/s bei 0° C). In Helium beträgt sie 971 m/s, in Wasser 1407 m/s, in Eisen 4800 m/s (bei jeweils 8° C; HELLBRÜCK et al., 2004 <a href="https://www.hlnug.de/#c14798">[6]</a>). Dies zeigt, dass die Schallgeschwindigkeit von der Temperatur und von der Dichte des Mediums abhängig ist. Die Schallgeschwindigkeit nimmt mit höherer Dichte und steigender Temperatur des Mediums zu. </p><p>Unter der Schallintensität I versteht man die pro Zeiteinheit durch die Flächeneinheit hindurchtretende Schallenergie. Sie ergibt sich aus dem Produkt von Schalldruck und Schallschnelle.<br><strong>I = p · v</strong></p><p>Die Schalleistung Pa stellt die Schallenergie dar, die pro Zeiteinheit durch eine beliebig große, senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung befndliche Hüllfäche A (um die Schallquelle) hindurch strömt. Ist die Schallintensität gleich verteilt, so erhält man die Schallleistung auch als Produkt aus der Schallintensität I und der durchschallten Fläche A.<br><strong>Pa = I · A</strong> </p><p>Periodische Schwingungen weisen Muster auf, die sich in der Zeit wiederholen – die einfachste periodische Schwingung ist die sinusförmige. Wenn sie im hörbaren Frequenzbereich ist, bezeichnet man sie als reinen <strong>Ton </strong>bzw. Sinuston. Allerdings kommt dieser nicht in der natürlichen Umwelt vor. Töne von der natürlichen bzw. belebten Umwelt, wie z.B. Tierlaute oder Musik, beinhalten Obertöne. Diese haben Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz darstellen. Obertöne lassen den Ton selbst zwar voller klingen, jedoch wird die empfundene Tonhöhe von der Grundfrequenz bestimmt. </p><p>Erklingen mehrere Töne gleichzeitig, so sprechen wir von einem <strong>Klang</strong>. Klänge weisen somit ebenfalls periodische Schwingungen auf, ihre Zeitfunktionen sind allerdings komplizierter (HELLBRÜCK et al., 2004 <a href="https://www.hlnug.de/#c14798">[6]</a>). Hört man einen Klang oder ein Geräusch, so empfindet man zusätzlich zur Tonhöhe und Lautstärke noch etwas anderes: Die Klangfarbe. Die Klangfarbe wird dadurch definiert, dass die Amplituden der verschiedenen Oberschwingungen mit unterschiedlicher Ausgeprägtheit vorhanden sind. Klänge weisen eine zunehmend "härtere, brillantere" Färbung auf, wenn die Zahl der Oberschwingungen und deren Ausgeprägtheit zunimmt (<a href="http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/">http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/</a>). </p><p>Bei einem <strong>Geräusch </strong>handelt es sich nach DIN 1320 um ein Schallsignal, welches meistens ein nicht zweckgebundenes Schallereignis charakterisiert. Aus dieser Definition geht der zufällige, ungeordnete Charakter von Geräuschen hervor, denn es handelt sich um Tongemische, die sich aus sehr vielen Einzeltönen zusammensetzen. Ihre Zeitfunktion weist keine Periodizität auf. Geräusche sind somit aperiodische Schalle, die vor allem von unbelebten Systemen erzeugt werden. Beispiele hierfür sind das Rauschen von Wind und Wasser, das Rascheln von Laub oder Geräusche von Maschinen (HELLBRÜCK et al., 2004 <a href="https://www.hlnug.de/#c14798">[6]</a>). </p><p>Lärm ist keine physikalische, messbare sondern eine psychologische Größe. Wenn Schall als störend oder lästig empfunden wird, spricht man vom Lärm. Diese Empfindung ist nicht nur von der Lautstärke abhängig, sondern auch von der Geräuschcharakteristik und von der subjektiven Einstellung des Hörers. Lärm kann zudem auch das Wohlbefinden oder die Gesundheit schädigen (BANK, 2000 <a href="https://www.hlnug.de/#c14788">[1]</a>). Hierbei ist zu beachten, dass Belästigung und Schädigung nicht gleichzeitig auftreten müssen. BANK verdeutlich dies am Beispiel „laute Musik“, welche nicht unbedingt das Wohlbefinden beeinträchtigen muss, während sie das Gehör schädigt. Demzufolge definiert er Lärm als Schall, der (subjektiv) stört und/oder (objektiv) schädigt. </p><p>Die Frequenz gibt die Anzahl der Schalldruckänderungen bzw. Schwingungen pro Sekunde an. Die Frequenz trägt den Formelbuchstaben f und die Einheit Hertz (Hz). Eine Frequenz von 1.000 Hz bedeutet 1.000 Schwingungen pro Sekunde. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Töne von 50 Hz oder 100 Hz nehmen wir als tiefe Töne wahr. Töne mit Frequenzen von 2 000 Hz oder 5 000 Hz empfinden wir als hohe Töne. </p><p>Der Hörbereich ist der Bereich in dem Hörempfindungen in Abhängigkeit der Frequenz und der Lautstärke möglich sind. Der menschlich hörbare Frequenzbereich umfasst ca. 16 Hz - 16 kHz. Für junge, gesunde Ohren sind auch 20 kHz wahrnehmbar. Abhängig von der Frequenz gibt es für den Schalldruck eine untere und obere Grenze, innerhalb derer er für den Menschen wahrnehmbar ist. Diese Wahrnehmungsgrenzen können individuell sehr unterschiedlich sein. </p><p>Die absolute Hörschwelle ist der Schallpegel, der nötig ist, um einen Ton in einer bestimmten Frequenz in einer ruhigen Umgebung gerade eben hörbar zu machen. Die obere Hörschwelle wird auch als Schmerzgrenze bezeichnet. Sie ist erreicht, wenn anstatt einer Hörempfindung eine Schmerzempfindung erfolgt. Die absolute Hörschwelle ist sehr stark von der Frequenz abhängig. Für tiefe und hohe Töne wird mehr Schalldruck benötigt als für Töne der mittleren Frequenzen (HELLBRÜCK et al., 2004 <a href="https://www.hlnug.de/#c14798">[6]</a>). (siehe Abbildung 1)</p><p>Luftschallwellen mit Frequenzen unterhalb des vom Menschen hörbaren Frequenzbereichs werden als Infraschall bezeichnet. Infraschall liegt definitionsgemäß zwischen 0,1 und 20 Hz. Infraschallquellen können z.B. Anlagen der Schwerindustrie, Hochspannungsleitungen, Pumpen und Klimaanlagen sein. (UMWELTBUNDESAMT, 2013 Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall <a href="https://www.hlnug.de/#c15194">[9]</a> ) </p><p>Frequenzen oberhalb der Hörgrenze von ca. 20 kHz nennt man Ultraschall (BANK, 2000 <a href="https://www.hlnug.de/#c14788">[1]</a>). Ultraschall wird z.B. für die Diagnostik genutzt. Medizinische Ultraschallbilder entstehen, weil die Schallsignale im menschlichen Körper an den Organen reflektiert und gestreut werden. Im sogenannten Schallkopf werden aus elektrischen Impulsen Ultraschallimpulse erzeugt und in den Körper geleitet. Verschiedene Strukturen des Körpers reflektieren den Ultraschallimpuls verschieden stark zurück in den Schallkopf welcher auch als Empfänger dient. </p><p>Um die frequenzabhängige Empfindlichkeit des Ohres bei einer messtechnischen Beurteilung von Geräuschquellen zu berücksichtigen, ist eine Frequenzbewertung eingeführt worden, die das Geräusch in Abhängigkeit von der Frequenz gewichtet. Abbildung 2 zeigt die Bewertungskurven A, B und C. Aus den entsprechenden Bewertungskurven ergeben sich bestimmte frequenzabhängige Abzüge oder Zuschläge vom physikalisch gemessenen dB-Wert. In den Schallpegelmessern sind diese Kurven als elektronische oder digitale Filter realisiert. Die A-Bewertung berücksichtigt den Frequenzgang des menschlichen Gehörs und hat somit in der technischen Akustik sowie im deutschen Rechtssystem die höchste Bedeutung. Bei sehr hohen Schallpegeln und hohen Anteilen tieffrequenter Geräusche spiegelt der C bewertete Schallpegel die Wirklichkeit besser ab, da die tiefen Frequenzen mit geringeren Abzügen belegt werden. Die Bewertungskurve B findet heutzutage keine Anwendung mehr.<br>(<a href="http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/">http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/</a>) (siehe Abbildung 2)</p><p>Das Menschliche Ohr kann je nach Frequenzbereich zwischen etwa 0,00002 Pa und 200 Pa Schalldrücke wahrnehmen. Zwischen der Hörschwelle (kleinster Wert) und der Schmerzgrenze (größter Wert) liegen sieben 10er Potenzen. Zur besseren Handhabung der Zahlen wurde ein logarithmisches System eingeführt, das auch dem nichtlinearen Lautstärkeempfinden des menschlichen Gehörs entspricht.<br>Der Hörschwelle ist (bei 1.000 Hertz) der Schalldruck 20 µPa (0,00002 Pa) zugeordnet, was in der dB-Lautstärkeskala dem Schallpegelwert 0 dB entspricht. Am oberen Ende der Skala liegt die Schmerzgrenze beim Schallpegelwert 140 dB, der Schalldruck beträgt dann etwa 200 Pa (siehe Abbildung 3). Bei Benutzung A-bewerteter Schallpegel (Erklärung im Abschnitt Frequenzbewertung) liegt die Schmerzgrenze bei 120 dB(A).<br> </p><p>Das nach einem amerikanischen Ingenieur (1847 – 1922) benannte „Bel“ ist keine physikalische Einheit, sondern lediglich – wie der Begriff „Prozent“ – ein Kenn- oder Hinweiswort. Es besagt, dass eine physikalische Größe als dekadischer Logarithmus des Verhältnisses eines Wertes dieser Größe zu einer festgelegten Bezugsgröße dargestellt wird. Das Ergebnis nennt man „Pegel“.<br>Da sich die Schalleistung proportional zum Quadrat des Schalldruckes verhält, bedeutet:<br><br> 1 Bel = 10 dB: 10fache Leistung oder √10facher Druck bzgl. 0 Bel.<br> 2 Bel = 20 dB: 100fache Leistung oder 10facher Druck bzgl. 0 Bel. </p><p>Mit dieser Erklärung ergibt sich folgende Definition des Schalldruckpegels: </p><p><strong></strong></p><p>Dabei bedeuten: </p><p>Lp = Schalldruckpegel<br>p = Schalldruck (bei diesem Pegelwert)<br>p0 = Bezugs-Schalldruck (normierte Hörschwelle = 20 µPa)<br><br>Quelle: Städtebauliche Lärmfibel Online; <a href="http://www.staedtebauliche-laermfibel.de/?p=88&p2=2.4.2">http://www.staedtebauliche-laermfibel.de/?p=88&p2=2.4.2</a></p><p>Die Bauakustik beschäftigt sich mit den verschiedenen Möglichkeiten und Maßnahmen, die eine Geräuschminderung bzw. eine möglichst geringe Lärmübertragung in Gebäuden, Wohnungen und an Arbeitsstätten zum Ziel haben. Zum Beispiel wird hier die Schallpegeldifferenz zwischen Innen- und Außenpegel untersucht. Der Innenpegel hängt vom Außenpegel der Umgebung ab und vom Vermögen eines Bauteils (z.B. Außenwand, Fenster) den Schall von außen zu dämmen. </p><p>Die Raumakustik beschäftigt sich hauptsächlich mit Fragen der Schallausbreitung innerhalb von Räumen, die im Wesentlichen zur Übertragung akustischer Darbietungen vorgesehen sind (Schulräume, Vortragsräume, Konzertsäle, Opernhäuser). Die Erwartungen an die akustische Qualität bzw. an eine gute Hörsamkeit, idealerweise auf möglichst allen Zuhörerplätzen, sind dementsprechend hoch (GÜNTHER et al., 2002 <a href="https://www.hlnug.de/#c14796">[5]</a>). </p><p>Nach DIN 18041 hängt die akustische Qualität eines Raumes (mit der Funktion der Sprachkommunikation und musikalischer Darbietungen) bzw. eine gute Hörsamkeit im Wesentlichen von der geometrischen Gestaltung des Raumes, dem Gesamtstörschalldruckpegel, der Auswahl und Verteilung schallabsorbierender und schallreflektierender Flächen und der daraus resultierenden Nachhallzeit ab. </p><p>Die Sprachverständlichkeit ist ein wesentlicher Indikator für eine gute Hörsamkeit bzw. für eine einwandfreie und störungsfreie Sprachkommunikation in Räumen mit Sprachdarbietungen. Die subjektive Sprachverständlichkeit kann am Prozentsatz richtig erkannter Silben, Wörter oder Sätze ermittelt werden. Messtechnisch lässt sich die Sprachverständlichkeit durch physikalische Parameter der Sprachkommunikation (u.a. Sprachpegel, Schallausbreitung, Störgeräusch) im Raum bestimmen (DIN 18041). </p><p>Nach DIN 18041 ist der Nachhall die Gesamtheit des reflektierten Schalls, der in einem geschlossenen Raum nach beendeter Schallfeldanregung noch vorhanden ist. Folglich verschwindet das Schallfeld in einem geschlossenen Raum nicht sofort, sobald die akustische Erregung beendet wird, sondern klingt nach einer exponentiellen Zeitfunktion ab. Die ersten innerhalb 40 ms eintreffenden Rückwürfe wirken noch verstärkend, während die danach eintreffenden Schalleindrücke bei sinkender Intensität den Eindruck des Nachhalls vermitteln (HENN et al., 2001 <a href="https://www.hlnug.de/#c14800">[7]</a>). Bei jeder Reflexion wird stets ein Teil der Schallenergie von den Raumbegrenzungsflächen absorbiert (VEIT, 2005 <a href="https://www.hlnug.de/#c14802">[8]</a>). Eine kennzeichnende und vergleichbare Größe für den Nachhallvorgang ist die Nachhallzeit T. Nach DIN 18041 ist dies die Zeitspanne, während der Schalldruckpegel in einem Raum nach Beenden der Schallfeldanregung um 60 dB abfällt.</p><p><strong>Literaturverzeichnis</strong></p><p>[1] BANK, Matthias: Basiswissen Umwelttechnik : Wasser, Luft, Abfall, Lärm, Umweltrecht.<br>4. komplett neue, bearb. Aufl. Würzburg : Vogel, 2000</p><p>[2] DIN 1320 1997-06: Akustik, Begriffe DIN-Taschenbuch 22: Einheiten und Begriffe<br>der physikalischen Größen : Berlin : Beuth</p><p>[3] DIN 18041 2004-05: Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen : Berlin : Beuth</p><p>[4] FASOLD Wolfgang, VERES Eva: Schallschutz und Raumakustik in der Praxis. 1. Aufl.<br>Berlin : Verlag für Bauwesen, 1998</p><p>[5] GÜNTHER Bodo C, HANSEN Karl H., VEIT Ivar: Technische Akustik – ausgewählte Kapitel: Grundlagen und aktuelle Probleme und Messtechnik. 7. Aufl. Renningen-Malmsheim : expert 2002</p><p>[6] HELLBRÜCK Jürgen und ELLERMEIER Wolfgang: Hören : Physiologie, Psychologie und Pathologie. 2. aktualisierte Aufl. Göttingen, Bern, Toronto, Seattle : Hogrefe, 2004 </p><p>[7] HENN Hermann, SINAMBARI Gholam Reza und FALLEN Manfred: Ingenieur-Akustik :<br>Grundlagen, Anwendungen, Verfahren. 3. Aufl. Braunschweig/Wiesbaden : Vieweg, 2001</p><p>[8] VEIT, Ivar: Technische Akustik : Grundlagen der physikalischen, physiologischen<br>Elektroakustik. 6. erweiterte Aufl. Würzburg : Vogel, 2005</p><p>[9] UMWELTBUNDESAMT, 2013 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/420/dokumente/geraeuschbelastung_durch_tieffrequenten_schall.pdf">Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall</a></p>
Lärm zählt heute zu den größten Stressfaktoren in unserer Gesellschaft. Aber was genau ist Lärm? Wie nehmen wir Geräusche wahr und wie wirken sie sich auf unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit aus? Lärm kann beschrieben werden als unerwünschter Schall, der störend oder belästigend wirkt. Lärm ist damit auch eine Frage der subjektiven Bewertung. Schon schwache Geräusche können unser Wohlbefinden beeinträchtigen und Stress hervorrufen. Bei zu langer Einwirkung oder zu hoher Lautstärke kann Lärm zu einer Vielzahl von Erkrankungen führen, von Konzentrationsschwäche über Schlafstörungen bis hin zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Taubheit. Physikalisch besteht Lärm aus Schall und dieser wiederum – vereinfacht gesagt – aus Druckwellen. Bei Ausbreitung des Schalls in der Luft spricht man von Luftschall, bei Ausbreitung in festen Gegenständen von Körperschall. Mit der Wellenausbreitung ist auch eine Ausbreitung von Energie verbunden. Die Stärke des Schalls, also die Lautstärke, kann man messen. Die Messgröße heißt Schalldruck, der angezeigte Messwert ist der Schalldruckpegel und wird in Dezibel (dB) angegeben. Lärmbelastungen können mit geeigneten Geräten gemessen oder durch Berechnungen ermittelt werden. Berechnungen sind z. B. erforderlich, wenn zukünftige Geräuschimmissionen prognostiziert oder flächenhafte Geräuschbelastungen erfasst werden sollen, etwa beim Verkehrslärm. Mehr zum Thema Messung und Berechnung erfahren Sie dieser Seite des Bundesumweltministeriums. Weitere grundlegende Informationen zu Lärm finden Sie unter den Themen im nebenstehenden Seitenmenü.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 48 |
| Land | 7 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 24 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 46 |
| Text | 9 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 9 |
| Offen | 47 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 55 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Dokument | 4 |
| Keine | 26 |
| Webseite | 27 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 29 |
| Lebewesen und Lebensräume | 39 |
| Luft | 52 |
| Mensch und Umwelt | 56 |
| Wasser | 30 |
| Weitere | 55 |