DIN 1318-1970 Loudness level《声音音量级》.pdf

1、DK 534.79 : 001.4 DEUTSCHE NORMEN September 1970 Lautstrkepegel Begriffe Meverfahren I 1318 Loudness level / Niveau disosonie Zusammenhang mit der von der IS0 herausgegebenen Empfehlung ISO/R 131-1959 siehe Erluterungen. 1. Begriffe 1.1. Der L a u t s t r k e p e g e 1 ist ein Ma fur die Starke der

2、subjektiven Wahrnehmung eines Schallvor- ganges. Der Lautstrkepegel Ls wird in phon angegeben. Der Lautstrkepegel eines Schalles betrgt n phon, wenn von normalhrenden Beobachtern dieser Schall (Objekt- schall) als gleich laut beurteilt wird wie ein Sinuston mit der Frequenz 1000 Hz und dem Schalldru

3、ckpegel n dB, der als ebene fortschreitende Schallwelle genau von vorn auf den Beobachter trifft (Standardschall). 1.2. Der S t an dar dl au t s t r ke pe ge 1 ist der Lautstrkepegel, der erhalten wird, wenn der Standard- schall beim Hrvergleich verndert wird. 1.3. Der O b j e k t 1 a u t s t r k e

4、p e g e 1 ist der Laut- strkepegel, der erhalten wird, wenn der Objektschall beim Hrvergleich verndert wird. A n m e r k u n g : Der Standardlautstrkepegel ist im all- gemeinen hher als der Objektlautstrkepegel Nheres siehe Abschnitt 2.3.1, besonders Abschnitt 2.3.1.2). 1.4. Der inter p o 1 i er t e

5、 La ut s t r k e p e g e 1 ist der Lautstrkepegel, der sich als arithmetisches Mittel aus dem Standardlautstrkepegel und dem Objektlautshrke- pegel ergibt. E r g i 1 t a 1 s La u t s t r k e p e g e 1 im Sinne dieser Normi). A n m e r k u n g : Beim Hrvergleich nach dem Konstanz- verfahren siehe Abs

6、chnitt 2.3.2) wird dieser Wert unmittel. bar erhalten. 2. Psychophysische Messung des Lautstrkepegels 2.1. Allgemeines Die Meverfahren nach Abschnitt 2.3 dienen in erster Linie einer genauen Definition des Lautstrkepegels. In praktischen Fllen werden meist die Art der Schallquelle und der Zustand de

7、s umgebenden Raumes es nicht gestatten, auf diese Art den Lautstrkepegel zu ermitteln. Die angegebenen Verfahren sind definitionsgem nur auf solche Schallquellen anwendbar, die nach den Erforder- nissen des Hrverdeichs ein- und ausgeschaltet und im 2.2. Mebedingungen Objektschal und Standardschall w

8、erden einzeln, und zwar mit beiden Ohren zugleich, abgehrt. Beide Schalle sollen gleich lang jeweils 0,5 bis 1s abgehrt werden. Die Pause zwischen den beiden Schallereignissen soll ebenfalls 0,5 bis 1 s betragen. Objektlautstrkepegel und Standardlaut- strkepegel werden als Mittelwert aus den Angaben

9、 einer groen Anzahl normaihrender Beobachter bestimmt. Das Ein- und Ausschalten muB knackfrei erfolgen. Das definitionsgeme Verfahren zur psychophysischen Mes- sung des Lautstrkepegels ist der Hrvergleich in der ebenen, fortschreitenden Welle. Die Pegel der Effektiv- werte des Schalldruckes von Stan

10、dard- und Objektschall werden in der ungestrten Schallwelle gemessen, d. h. bei Abwesenheit des Beobachters an der Stelle, an der sich der Mittelpunkt der Verbindungslinie zwischen beiden Ohren befunden hat. Neben dieser Technik ist auch ein entsprechender Vergleich unter Benutzung hoch- wertiger Ko

11、pfhrer zulssig, die im Sinne der Empfindung im freien Schallfeld entzerrt sind. 2.3. Meverfahren 2.3.1. Angleichverfahren Kennzeichen des Angleichverfahrensist,da die Beobachter einen im Pegel vernderbaren Schall an einen anderen mit konstantem Pegel durch Bettigung eines Stellgliedes angleichen mit

12、 dem Ziel, subjektiv gleiche Lautheit beider Schalle herzustellen. Um den Vergleich zu erleichtern, werden beide Schallereignisse abwechselnd dargeboten. Darbietungs- und Pausendauer mssen Abschnitt 2.2 ent- sprechen. Man unterscheidet dabei zwei Verfahren : a) Herstellungsverfahren (method of adjus

13、ting) : Der Schalldruckpegel des vernderbaren Schalles wird vom Beobachter von Hand (z. B. mit einem Lautstrkesteller) so eingestellt, da ihm dieser und der zu bestimmende konstant gehaltene Schall gleich laut erscheinen. Die Einstellgeschwindigkeit hngt dabei vom Beobachter ab und kann vom Versuchs

14、leiter nicht beeinflut werden. Angleichen, method of tracking) : Der Schalldruck- b) Grenzverfahren (Eingrenzungsverfahren, Pendelndes pe zur Verdeutlichung sind die Abweichungen zwischen Standard- und Objektlautstarkepegel bertrieben und der Anstieg steiler dargestellt). A n m e r k u n g : Dieser

15、A bgleich ist insofern mit einem grundstzlichen Fehler behaftet, als er bei einem zu hohen Pegel des Standardschalles vorgenommen wird. Der Fehler kann verringert werden, indem man den vorbeschriebenen Abgleich wiederholt, dabei jedoch nicht vom Standard- lautstrkepegel ausgeht, sondern von einem um

16、 AL niedrigeren Stundardschallpegel. Der da bei eingestellte Schalldruckpegel des Objektschalles wird wiederum um einen gewissen (jetzt wesentlich kleineren) Betrag AAL hher liegen als dessen ursprnglicher Pegel L,. Indem man AL + U vom Standardlautstrkepegel subtrahiert, erhlt man einen besseren Nh

17、erungswert fr den Objekt- lautstrkepegel. In Anbetracht der allgemeinen Ungenauig- keit solcher Lautstrkepegelvergleiche erscheint die An- wendung dieses iterations- Verfahrens nur dort erforder- lich, wo AL selbst groe Werte annimmt und wo eine geringe Meunsicherheit durch Verwendung einer groen An

18、zahl von Beobachtern erreicht wird. 2.3.1.3. Bestimmen des (interpolierten) Lautstrkepegels Der interpolierte Lautstrkepegel ergibt sich als arithme- tisches Mittel aus dem Standardlautstrkepegel und dem Objektlautstarkepegel. 2.3.2. Konstanzverfahren (Konstanter Reiz, Abfragen, method of constant s

19、timuli) Kennzeichen des Konstanzverfahrens ist, da dem Beob- achter Paare aus Geruschen mit konstanten Schallpegeln zum Vergleich dargeboten werden. Er hat nur zu ent- scheiden, ob der eine der beiden Pegel leiser, gleichlaut oder lauter ais der andere ist, kann aber im Gegensatz zu den Angleichverf

20、ahren die Einstellung der Pegel nicht beeinflussen. Das Urteil kann z. B. mndlich, schriftlich oder durch Tastendruck abgegeben werden. Der ver- nderbare Schall wird von Paar zu Paar innerhalb einer Reihe gleich groer Stufen verndert. Die Paare werden in regelloser Reihenfolge (ideale Unordnung) dar

21、geboten. Wenn bei diesem Verfahren sowohl der Standardschall als auch der Objektschall im Pegel verndert wird, erlaubt es eine unmittelbare Bestimmung des (interpolierten) Lautstrkepegels, vermeidet also den Umweg ber Standard- und Objektlautstrke. Der hhere Aufwand des Verfahrens gegenber den An- g

22、leichverfahren wird teilweise dadurch wieder aus- geglichen, da es bei geeigneter Meanordnung eine gleichzeitige Bestimmung durch Beobachtergruppen er- laubt. Um aus den Urteilen den Lautstrkepegel zu erhalten, mu ein statistisches Auswerteverfahren benutzt werden. In der Literatur wird dazu eine Re

23、ihe von Methoden an- gegeben. (Eine Zusammenstellung findet sich z. B. in: J.P. Guilford, Psychometric Methods, McGraw-Hill, New York, Toronto, London 1954.) Diese Verfahren habeni.allg.zurVoraussetzung, dabeijedemStufenwert gleich viele Urteile abgegeben werden. Einige von ihnen erfordern auerdem,

24、da die Stufe? sich bis zu den Laut- strkepegeln erstrecken, bei denen auf der einen Seite nur,Leiser“-Urteileundauf deranderen Seite nur ,Lauter“- Urteile vorkommen (vgl. z. B. R. Pauli und W. Arnold : Psychologisches Praktikum, Gustav Fischer Verl., Stuttgart, 1967, S. 30 ff, sowie M. Gosewinkel :

25、Laut- strkemessung (Konstanzverfahren), DIN-Mitteilungen Band 37 (1958), H. 6, S. 253 und 255). DIN1 DIN 1318 70 2794442 0004b50 8bb DIN 1318 Seite 3 Erluterungen Der in dieser Norm definierte Lautstrkepegel entspricht der ISO-Empfehlung ISO/R 131 (1. Ausgabe September 1959), Expression of the physi

26、cal and subjective magnitudes of sound or noise Expression de lintensit physique et subjective dun son ou dun bruit Bezeichnungen fur die physikalischen und subjektiven Gren fur Schall und Gerusch. Ein Meverfahren ist jedoch dort nicht festgelegt ; auch wird nicht auf die Unterschiede zwischen Stand

27、ard- und Objektlautstrkepegel eingegangen. Seit dem ersten Erscheinen der Norm im Februar 1941 wurden weitere wichtige Erkenntnisse bezglich einer genaueren Ermittlung des Lautstarkepeges gesammelt, die erstmals in dieser Ausgabe bercksichtigt werden. Wahrend bisher der jetzt als Standardlautstrkepe

28、gel bezeichnete Lautstrkepegel den Normwert ergab. soll kunftig ein aus dem Standardlautstrkepegel und dem Objektlautstrkepegel interpolierter Lautstrkepcgcl als Normwert gelten. Zu Abschnitt 1 Der in dieser Norm definierte Lautstrkepegel eines Schalles beschreibt die Strke der Schallwahrnehmung in

29、einer logarithmischen Skale. Sie ermglicht es, die sehr unterschiedlichen Schalldrcke im Hrbereich (Schall- drcke im Verhltnis bis zu 1 : 107 zwischen Hr- und Schmerzschwelle) durch relativ kleine Zahlen zu beschreiben. Der Bezugsschalldruck ist so festgesetzt, da der Laut- strkepegel 4 phon mit der

30、 Normalhrschwelle zusammen- fallt. Im Gegensatz zum Lautstrkepegel beschreibt die Lautheit eines Schalles die Strke der Schallwahrnehmung in einer linearen Skale (siehe DIN 45 630 Blatt 1, Grund- lagen der Schallmessung). Zu Abschnitt 2 Beim praktischen Hrvergleich werden hufig anstelle des 1000-Hz-

31、Tones andere Schalle, insbesondere Schmal- bandrauschen mit der Mittenfrequenz 1000 Hz, als Bezugs- schall benutzt. Ein solcher Bezugsschall mu in einer beson- deren Versuchsreihe durch einen Hrvergleich an den 1000-Hz-Ton angeschlossen werden. Die Richtung, in der der Schall auf den Kopf des Beob-

32、achters auftrifft, beeinflut das Meergebnis. Die Richtung von vorn ist festgelegt worden, weil sie sich am genauesten einhalten lt. Das Abhren mit beiden Ohren entspricht der blichen Schalleinwirkung. Lt man beide Schalle jeweils gleich lange abwechselnd einwirken, so ist eine eventuelle Ermdung der

33、 Ohren fur beide Schalle etwa die gleiche. Setzt man eine Zeit von 0,5 bis 1 s fest, so bercksichtigt man, da die Strke der Wahrnehmung innerhalb dieser Zeit praktisch voll- stndig aufgebaut ist. Es wird dringend empfohlen, sich bei Lautstarkepegel- Messungen stets ein Bild von der Meunsicherheit zu

34、 ver- schaffen. Die Meunsicherheit wird von verschiedenen Faktoren, wie z. B. der Art des dargebotenen Schalles, der Hrfahigkeit und dem Alter der Beobachter, der aku- stischen Beschaffenheit des Meraumes sowie der Anzahl der ausgefuhrten Messungen und dem Auswertverfahren abhngen. Ein Ma fur die zu

35、falligen Fehler kann man mit Hilfe der Streuung der Mepunkte als sogenannte Standard- abweichung sinngem nach DIN 1319 und DIN 51 849 bilden. Die Standardabweichung kann bei derartigen Mes- sungen unter LJmstnden 3 bis 5 dB betragen. Um die Meunsicherheit durch zufllige Fehler (siehe DIN 1319 Blatt

36、3) in ertrglichen Grenzen zu halten, wird empfohlen, eine Anzahl von 20 Beobachtern anzustreben. Systema- tische Fehler bedrfen im allgemeinen einer besonderen mekritischen Betrachtung. Ein Verfahren zur technischen Bestimmung des Laut- strkepegels mit guter Nherung durch Berechnung aus Terzspektren

37、 ist in DIN 45 631 beschrieben. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der leichteren Anwendbarkeit und der besseren Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Man vermeidet die z. T. erheblichen Streuungen des Hr- Vergleichs zwischen den verschiedenen Beobachtern. Der frequenzbewertete Schalldruckpegel nach DIN 45 633 stimmt nur in Sonderfallen (z. B. fr Tne und Schmal- bandgerusche) mit dem hier definierten Lautstrkepegel nherungsweise berein.