Ratgeber
Wie laut ist laut? Ob Disco-Musik, das Rattern eines Presslufthammers oder Lärm von der Straße als unangenehm empfunden werden, ist zunächst ein subjektiver Eindruck, der sich von Mensch zu Mensch unterscheidet. In vielen Situationen sind allerdings objektive Bewertungen der Lautstärke nötig. Die dazu erforderlichen technischen Verfahren liefern Dezibel-Messgeräte, bekannt auch unter den Bezeichnungen Schallpegelmesser oder Schallpegelmessgerät.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, welche Messgrößen wichtig sind, wie Messgeräte funktionieren und worauf bei der Beschaffung zu achten ist.
Hörbereich
Der Hörbereich wird üblicherweise mit 20 bis 20.000 Hertz angegeben, wobei das menschliche Gehör für Frequenzen zwischen 2000 und 5000 Hertz am empfindlichsten reagiert. Sowohl die untere als auch die obere Grenze verschieben sich teilweise erheblich mit zunehmendem Alter.
In der Regel reduziert sich das Hörvermögen bei tiefen Frequenzen auf rund 30 Hertz, bei hohen auf rund 8000 Hertz. Die meisten Schallpegelmessgeräte sind daher auf einen Frequenzbereich von etwa 30 bis 10.000 Hertz ausgelegt.
Lediglich Messgeräte der Oberklasse können das gesamte theoretische Hörspektrum erfassen.
Schalldruckpegel
Mit dem Schalldruckpegel wird die Intensität des Schalls definiert, der eine Person zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht. Unabhängig davon, ob es sich um Musik, Lärm oder Geräusche handelt.
Die Lautstärke wird in Dezibel, kurz dB, gemessen und reicht von der Hörschwelle mit 0 Dezibel bis zur Schmerzschwelle von 120 Dezibel.
Dezibel
Das Dezibel wird als Einheit verwendet, um das Verhältnis zwischen zwei Werten auszudrücken. Bei dem Verhältnis kann es sich um Leistung, Schalldruck, Spannung, Intensität oder um verschiedene andere Größen handeln.
Das Dezibel ist somit keine Maßeinheit. Bei der Messung verschiedener Leistungen wird daher häufig ein sehr niedriger vereinbarter Wert als Bezugsgröße verwendet, beispielsweise die Mindestschwelle der Schallwahrnehmung beim Menschen. Grundsätzlich sind alle in Dezibel ausgedrückten Messungen relativ und nutzen zur Definition standardisierte Bewertungsskalen.
So ist die am häufigsten eingesetzte Bewertung die A-Frequenzbewertung, abgekürzt db(A). Nach der internationalen Norm IEC 61672 ist sie für alle Schallpegelmesser vorgeschrieben.
Die alten B- und D-Frequenzbewertungen sind nicht mehr gebräuchlich, aber viele Schallpegelmesser verfügen noch über die C-Frequenzbewertung db(C).
Ihre Integration ist für Prüfzwecke mit Präzisionsschallpegelmessern der Klasse 1 vorgeschrieben. Diese Klasse zeichnet sich durch besonders enge Toleranzgrenzen aus. Sie liegen beispielsweise für die Referenzfrequenz von 1 Kilohertz bei plusminus 3,2 Dezibel. Die Klasse 2 erlaubt dagegen plusminus 4,2 Dezibel.
Daraus ergibt sich in der Praxis, dass ein Klasse-1-Gerät einerseits ein breiteres Frequenzspektrum erfassen kann und andererseits die Messergebnisse genauer sind.
Der Schallpegelmesser wandelt die Lautstärke, genauer den Schalldruck, in ein elektrisches Signal um, filtert es nach einer genormten Kurve – zum Beispiel nach db(A) – und erzeugt den Effektivwert, den er über eine gewählte Zeitdauer integriert. Zur Messung des Schalldrucks enthält das Gerät ein omnidirektionales Mikrofon. Omnidirektional bedeutet, dass der erfasste Schalldruck nicht von der Ausrichtung des Mikrofons auf die Schallquelle abhängt. Es wird also Schall von allen Seiten aufgenommen.
Die Leistung des Mikrofons bestimmt die Einsatzgrenzen des Schallpegelmessers. Das gilt sowohl bei niedrigen Pegeln, bei denen das Eigenrauschen der Aufnahmeelektronik die Umwandlung stört, als auch bei hohen Pegeln, bei denen die Verzerrung zu systematischen Fehlern führen kann. Ein Gerät von guter messtechnischer Qualität kann allerdings die Fehler während der Verarbeitung weitgehend korrigieren.
Bei der heute dominierenden digitalen Verarbeitung wandeln die Geräte alle Operationen durch Berechnungen an dem – in einen Datenstrom umgewandelten – Signal durch. Hochwertige Digital-Schallpegelmesser berechnen die Lautstärke in Oktav- oder Terzbändern und unterziehen sie Gewichtungsoperationen. Korrekturen systematischer Mikrofonfehler verbessern dabei die Messgenauigkeit und erweitern so den Einsatzbereich.
Nahezu alle verfügbaren modernen Schallpegelmessgeräte zeigen Messergebnisse digital auf einem LC- oder LED-Display in Dezibel an. Die Ergebnisse enthalten dabei oft die Angabe der verwendeten Gewichtung der Lautstärke, in der Regel dB(A) oder dB(C) sowie die Art der Erfassung, beispielsweise langsam, schnell oder als Spitzenwert. Sehr gut ausgestattete Geräte zeichnen die Ergebnisse in Frequenzbändern auf, um die strengeren Methoden zur Messung von Lautheit oder Lärm gemäß der internationalen Norm ISO 532 anwenden zu können. Bei Pegelmessungen in der Beschallung oder in der Bauakustik, zum Beispiel in einem Konzertsaal, kann die Verteilung der Schallenergie wichtiger sein als der Gesamtpegel.
Je nach Einsatzbereich des Messgeräts kommen unterschiedliche Grundkriterien in Frage:
Schallpegelmesser der Klasse 1 sind generell genauer aber meist auch teurer als Geräte der Klasse 2. Hinsichtlich der verarbeitbaren Messbereiche sind der Hörbereich und der Schalldruckpegel relevant. Die meisten Geräte der Klasse 2 erlauben die Erfassung von Frequenzen zwischen knapp 32 und 8000 Hertz, beziehungsweise 8 Kilohertz. Beim Schalldruckpegel dominiert der Bereich von 30 bis 130 Dezibel, sowohl bei den Bewertungen nach db(A) als auch bei Bewertungen nach db(C).
Da die Bauform eines Schallpegelmessgeräts naturgemäß als mobiles Gerät ausgelegt ist, spielen die Handlichkeit, das Gewicht, die Diplaygröße, die Displaybeleuchtung und die Stromversorgung über Akku oder Batterie eine wichtige Rolle. Sollen die erfassten Werte später an einen Computer übertragen werden, ist auch auf eine passende Schnittstelle zu achten. Üblich sind USB-Kontakte, manche Geräte verfügen über ein RS-232-Interface, eine Klinkenbuchse oder erlauben die drahtlose Übertragung per Bluetooth.
Eine Kalibrierung ist bei Schallpegelmessgeräten ein weiteres wichtiges Kriterium. Die weitaus meisten Messgeräte sind nach Werksstandard ohne Zertifikat kalibriert, es stehen aber auch Kalibrierungen nach ISO zur Verfügung. Um eine ausreichende Messgenauigkeit auch unter extremen Dezibel-Werten zu erzielen, sind manche Schallpegelmesser mit einem integrierten Kalibrator ausgestattet.
Wer sich ein Lautstärkemessgerät zulegen will, kann vorab die technischen Daten vergleichen und bei vielen Messgeräten in unserem Shop die Bedienungsanleitung herunterladen. Dabei werden interessierte Personen sehr schnell feststellen, dass eine Dezibelmessung verhältnismäßig einfach durchzuführen ist. Denn viele Messgeräte sind nach dem Einschalten sofort einsatzbereit. Eventuell ist nur noch einzustellen, ob nach der gehörangepassten Frequenzbewertung A oder besser linear mit der Frequenzbewertung B gemessen werden soll. Schon kann der momentane Geräuschpegel abgelesen werden.
Allerdings ist die korrekte Bedienung eines Schallpegelmessgerätes oder eines Lautstärkemessgeräts nur die halbe Anforderung an eine aussagekräftige Lärmmessung. Ebenso wichtig ist die korrekte Vorgehensweise bei einer Messung. Deshalb sind die zuständigen Personen bei Behörden, Ämtern und Stadtverwaltungen entsprechend geschult und wissen ganz genau, wie z.B. bei Fahrzeugkontrollen eine ordnungsgemäße Messung durchzuführen ist. Besonders der Abstand zu Schallquelle und schallreflektierende Oberflächen in unmittelbarer Nähe haben einen entscheidenden Einfluss auf das Messergebnis. Um auch bei privaten oder betrieblich bedingten Geräuschmessungen ein korrektes Messergebnis zu erhalten, sollten Sie sich vor einer Lärmpegelmessung genau informieren, ob es eine festgelegte Vorgehensweise für die Dezibelmessung gibt.
In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele für bekannte Lärmquellen und deren Lautstärke aufgelistet:
| Schallquelle | Entfernung | Schalldruck | Schalldruckpegel |
|---|---|---|---|
| Schmerzschwelle | direkt am Ohr | 100 Pa | 134 dB |
Gehörschäden bei kurzfristiger Einwirkung | direkt am Ohr | ab 20 Pa | 120 dB |
Kampfflugzeug | 100m | 6,3 bis 200 Pa | 110 bis 140 dB |
| Diskothek | 1 m | 2 Pa | 100 dB |
Gehörschäden bei langfristiger Einwirkung | direkt am Ohr | ab 360 mPa | 85 dB |
Hauptverkehrsstraße | direkt am Ohr | ab 360 mPa | 85 dB |
Normale Unterhaltung | 1 m | 2 bis 20 mPa | 40 bis 60 dB |
sehr ruhiges Zimmer | direkt am Ohr | 200 bis 630 μPa | 20 bis 30 dB |
Blätterrauschen | direkt am Ohr | 63,2 μPa | 10 dB |
Hörschwelle (bei 2 kHz) | direkt am Ohr | 20 µPa | 0 dB |