IFA-LSA 01-400 - Geräuschminderung im Betrieb - Lärmminderungsprogramm

Die Norm für Schallpegelmesser DIN EN 61672-1 [16] definiert für die Anzeige des Schalldruckpegels unterschiedliche Trägheiten bzw. Zeitbewertungen: S (slow) - langsam, F (fast) - schnell. Die DIN 45657 [17] definiert für besondere Messaufgaben noch die Zeitbewertung I (impulse) - Impuls. Die Zeitbewertungen lassen sich durch die in der Tabelle 3 angegebenen Zeitkonstanten für den Pegelanstieg und den Pegelabfall beschreiben.

Tabelle 3:
Zeitbewertungen nach DIN EN 61672-1 [16] und DIN 45657 [17]

Abbildung 2 veranschaulicht das daraus resultierende Anzeigeverhalten eines Schallpegelmessers anhand von entsprechenden Pegelschrieben in den unterschiedlichen Zeitbewertungen. Dargestellt ist jeweils der für ein impulshaltiges Geräusch (Schmiedehammer) aufgenommene Schallpegelschrieb. So ergibt sich beispielsweise in der Zeitbewertung "S" (langsam) eine stark gedämpfte Anzeige, die den Vorteil hat, dass sie sich relativ leicht ablesen lässt. In der Zeitbewertung "F" (schnell) dagegen ist die Anzeige deutlich unruhiger, lässt jedoch die einzelnen Spitzen besser erkennen. Die Zeitbewertung "I" (Impuls) zeichnet sich durch einen sehr schnellen Pegelanstieg (Zeitkonstante τ = 35 ms) und einen verzögerten Pegelabfall (Zeitkonstante τ = 1500 ms) nach jedem einzelnen Schallereignis aus, wodurch die charakteristische "Impulsschleppe" entsteht.

Abb. 2
Aufzeichnung des Schalldruckpegels L_p für Lärmimpulse eines Schmiedehammers bei unterschiedlichen Zeitbewertungen [15].

Zusätzlich zu diesen Zeitbewertungen für das gleichgerichtete Signal gibt es die Zeitbewertung "Spitze" ("peak"), die den absoluten Spitzenwert (Scheitelwert) eines Schallsignals beschreibt. Dabei wird die innerhalb der Messdauer auftretende höchste Pegelspitze nahezu verzögerungsfrei erfasst.

Zur Veranschaulichung zeigt Abbildung 3 als blaue Kurve ein Schallsignal, wie es z. B. ein Oszilloskop aufzeichnet und den daraus abzulesenden Schalldruckspitzenwert "Peak". Im Vergleich dazu sind auch die entsprechenden gleichgerichteten Schalldrucksignale in den Zeitbewertungen "F" (Fast) und "S" (Slow) dargestellt.

Abb. 3: Schalldrucksignal in den Zeitbewertungen "F", "S" und "Peak" [15].

Der Spitzenschalldruckpegel L_peak fällt bei einem konstanten Einzelton um 3 dB höher aus als die Effektivwerte in den Zeitbewertungen "F" bzw. "S" (3 dB entspricht dem Verhältnis von Spitzenwert zu Effektivwert, sog. Scheitelfaktor). Bei impulshaltigen Geräuschen ergeben sich jedoch sehr viel größere Unterschiede zwischen dem Spitzenschalldruckpegel L_pC,peak und dem zeitbewerteten Effektivwert. Auch bei Anwendung verschiedener Zeitbewertungen ergeben sich für impulshaltige Geräusche große Unterschiede in den resultierenden Schallpegeln. So kann der Spitzenschalldruckpegel L_pC,peak je nach Schallimpuls (Impulsdauer) um 15 bis 30 dB höher ausfallen als der in der Zeitbewertung "I" aufgenommene A-bewertete Maximalpegel L_AImax (siehe z. B. [17]).

Tabelle 4 zeigt einige Beispiele für Schallimpulse mit hohen Spitzenschalldruckpegeln L_pC,peak und die entsprechenden maximalen AI-bewerteten Pegel L_AImax.

Um bei einem gewonnenen Messwert die entsprechende Zeitbewertung kenntlich zu machen, kann das Formelzeichen für den Pegel L neben dem Index für die Frequenzbewertung zusätzlich mit dem Index für die Zeitbewertung "S", "F", "I" oder "peak" versehen werden, z. B. L_AF, L_pC,peak.

Tabelle 4:
Beispiele für Spitzenschalldruckpegel L_pC,peak und maximale AI-bewertete Schalldruckpegel L_AImax von Lärmimpulsen (Messung jeweils am Ohr, sofern nicht abweichend angegeben; aus [5] und Messungen des IFA)