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Sone ist die psychoakustische Maßeinheit für die subjektive Lautheit N eines Klanges. Sie geht auf einen Vorschlag von Stanley Smith Stevens aus dem Jahr 1936 zurück.
Definition
Akustik_phon2sone3.jpg Die Definition der Lautheit N in Sone beruht auf der Definition des Lautstärkepegels LN in Phon.
Einem Lautstärkepegel von 40 Phon wird hierbei die Lautheit 1 Sone zugeordnet (eine Lautstärke von 40 Phon ist definiert durch die Lautstärke eines Sinustons mit der Frequenz 1 kHz und einem Schalldruckpegel von 40 dB SPL). Ein doppelt so laut empfundener Schall hat dann eine Lautheit von 2 Sone und ein vierfach so laut empfundener Schall hat die Lautheit 4 Sone, ein halb so laut empfundener Schall erhält dann eine Lautheit von 0,5 Sone.
Dabei gilt für Lautstärkepegel größer 40 Phon, also für Lautheiten größer 1 Sone, dass eine Zunahme des Lautstärkepegels um 10 Phon zu einer Verdopplung des Lautheitswerts in Sone führt. Für Lautstärkepegel kleiner 40 Phon, das heißt für Lautheiten kleiner 1 Sone gilt dieser Zusammenhang nicht, hier führen schon Vergrößerungen/Verkleinerungen des Lautstärkepegels um weniger als 10 Phon zu einer Verdopplung/Halbierung des Lautheitseindrucks (siehe Abbildung oben).
Die Maßeinheit Sone ist somit skaliert auf den Lautheitseindruck eines Sinustons von 40 dB SPL. Will man für andere Geräusche die Lautheit bestimmen, muss dies entweder durch vergleichende Hörversuche erfolgen oder die Wahrnehmung der Lautheit durch den Menschen muss durch entsprechende mathematische Modelle nachvollzogen werden.
DIN 45631 und ISO 532 B beschreiben genormte Messverfahren zur Lautheitsmessung. Diese Messverfahren bestimmen wahlweise den Lautstärkepegel in Phon oder die Lautheit in Sone. Da die unmittelbare Bestimmung der Lautheit jedoch sehr schwierig ist, wurde zwischen der Lautheit N in sone und dem Lautstärkepegel LN in phon folgende Beziehung festgelegt (ISO-Empfehlung ISO/R 131-1959):
Lautheit N = 2(LN-40)/10 oder
Lautstärkepegel LN = 40 + 10 lb N
Einflüsse auf die Lautstärkewahrnehmung
Die Lautstärkewahrnehmung des Menschen und damit auch die Lautheit in Sone hängt von Schalldruckpegel, Frequenzspektrum und zeitlichem Verhalten des Schalls ab. Schallsignale mit gleichem Schalldruckpegel aber unterschiedlichem Frequenzspektrum und Zeitverhalten können zu sehr unterschiedlichen Lautheiten in Sone führen.
Wesentlichen Einfluss auf die Lautheit hat die Umsetzung der Schallsignale in Nervenimpulse im Innenohr. Je nach Stärke der Erregung der Nervenzellen wird ein Geräusch lauter oder leiser beurteilt.
Verfahren zur Lautheitsmessung modellieren deshalb das Verhalten des menschlichen Gehörs. Zu den bekanntesten zählt das Verfahren von Zwicker, das auf der Modellierung von Maskierungseffekten beruht.
Eine Messung der Lautheit in Sone wird dann verwendet, wenn die Wirkung des Schalls auf den Menschen im Vordergrund steht. (z.B. messen mehrere Computer-Zeitschriften den von Computern und ihren Komponenten abgestrahlten Schall in Sone. Komponenten, die unter 1 sone bleiben, gelten als sehr gut.) Ein Sone ist ca. so laut wie ein Wecker der tickt, zwei Sone sind doppelt so laut, usw.
Beispiele
Vergleich Schalldruckpegel in dB(A) und Lautheit in Sone (Immissionswerte)
| Situation | Schalldruckpegel am Ohr in dB(A) | Lautheit in sone |
|---|---|---|
| Hörschwelle | 0 | 0 |
| Sehr ruhiges Zimmer | 20-30 | 0,1-0,4 |
| Normale Unterhaltung | 40-60 | 1-4 |
| Fernseher in "Zimmerlautstärke" | ~ 60 | ~ 4 |
| PKW (Vorbeifahrt in 5 m Abstand) | 60-80 | 4-16 |
| Hauptverkehrsstraße (in 5 m Abstand) | 80-90 | 16-32 |
| Gehörschäden bei langfristiger Einwirkung | ≥ 90 | ≥ 32 |
| Presslufthammer (in 1 m Abstand)/Disko | ~ 100 | ~ 60 |
| Düsenflugzeug (in 100 m Abstand) | 110-120 | 125-250 |
| Gehörschäden bei kurzfristiger Einwirkung | ≥ 120 | ≥ 250 |
Siehe auch
- Lautheit
- Schallfeldgröße | Schalldruck | Schalldruckpegel,
- Schallenergiegröße | Schallleistung | Schallleistungspegel,
- Bel | Dezibel
- mel | phon
- Hörversuch
Weblinks
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