Abschnitt 5.5 - 5.5 Frequenzanalysen
5.5.1 Grundlagen und Anwendung
Um Informationen über die Zusammensetzung von Geräuschen gewinnen zu können, sind Frequenzanalysen erforderlich (Abb. 22).
Abb. 22
Terz-Frequenzanalyse mit der Software des Messgeräts
Frequenzanalysen dienen
der gezielten Lärmminderung an einzelnen Bauteilen von Maschinen,
der Auswahl von Gehörschützern,
der Prüfung von Liefervereinbarungen,
der Beurteilung raumakustischer Verhältnisse,
der Bestimmung der Tonhaltigkeit eines Geräuschs bei der Beurteilung extra-auraler Lärmwirkungen.
Unterschieden werden Oktav-, Terz- und Schmalbandanalysen. Mit zunehmender Unterteilung des Frequenzbereichs steigt die Aussagekraft der Frequenzanalyse.
Die Oktavbandmittenfrequenz benachbarter Oktaven unterscheidet sich um den Faktor 2, zum Beispiel 125 zu 250 Hz, 250 zu 500 Hz usw. Die Unterteilung des hörbaren Schalls besteht deshalb aus 10 Oktaven, von 16 bis 16000 Hz.
Bei Terz-Analysen ist jede Oktave in drei Terzen unterteilt. Schmalbandanalysen unterteilen das Frequenzspektrum noch feiner. Sie basieren auf der Fourier-Transformation und nutzen einen anderen Ansatz als die Filterung in Oktaven oder Terzen.
5.5.2 Durchführung einer Frequenzanalyse
Gängige Messgeräte können das Spektrum über Teile des Messzeitraums oder den gesamten Messzeitraum ausweisen, so dass zum Beispiel einzelnen Arbeitsplätzen oder Tätigkeiten ein Spektrum zugeordnet werden kann. Das wiederum unterstützt bei der Auswahl des Gehörschutzes und der Lärmminderungsmaßnahmen.
Als Beispiel für ein Frequenzspektrum sind hier zwei Oktavanalysen eines Kompressors und eines Turbinenbohrers dargestellt.
An diesen beiden Extrembeispielen lässt sich erkennen, dass der Kompressor stärker im tieffrequenten Bereich Schall abstrahlt, der Turbinenbohrer im höherfrequenten Bereich.
Abb. 23a
Frequenzspektrum eines Kompressors mit A- bzw. C-Filter gemessen
Abb. 23b
Frequenzspektrum eines Turbinenbohrers mit A- bzw. C-Filter gemessen
Falls das Messgerät keine Möglichkeit zur Frequenzanalyse bietet, können in den meisten Fällen zumindest die Messwerte LA und LC abgelesen (Abb. 22, 23a, 23b) werden. Sie ermöglichen ein Urteil darüber, in welchem Frequenzbereich der Hauptteil der Schallenergie liegt.
Tieffrequente Geräusche weisen eine Differenz LC - LA von mehr als 5 dB auf. Bei tieffrequenten Geräuschen ist der A-bewertete Schalldruckpegel LA wegen der starken Dämpfung im unteren Frequenzbereich erheblich kleiner als der C-bewertete Schalldruckpegel LC (siehe A- und C-Filter). Diese Information kann bei der Auswahl des richtigen Gehörschutzes nützlich sein.