Wenn eine Schallquelle ihre akustische Schallleistung in Form von Schallwellen an die Umgebung abgibt, dann entsteht Schalldruck (p). Der Schalldruck ist die Wirkung, die von einer Schallleistung letztendlich ausgeht. Je höher die Leistung, desto intensiver ist also auch der Druck. Ausgedrückt wird der Schalldruck anhand des Schalldruckpegels (Lp). Im Folgenden erfahren Sie alles Wissenswerte rund um den Schallpegel.
Schallpegel: Definition und wichtigste Merkmale
Der Schalldruckpegel – häufig einfach Schallpegel – ist eine Masseinheit, die verwendet wird, um die Intensität oder Lautstärke eines Schallereignisses bzw. Geräuschs zu beschreiben. Ein Schallereignis entsteht, wenn eine Schallquelle Schallwellen aussendet.
Schallpegel: Physik
Eine Schallwelle ist im Grunde eine Abweichung des im Raum gegebenen Luftdrucks. Jede Schallwelle hat eine Amplitude. Die Amplitude bezieht sich wiederum auf die Ausprägung der Abweichungen (hier handelt es sich um Wellenberge und -täler).
Schalldruck und Amplitude
Die Veränderungen bzw. Schwankungen in deren Druck nennt man Schalldruck. Dieser gehört zu den Schallfeldgrössen. Je grösser die Amplitude – also die Ausprägung der Täler und Berge – desto stärker ist auch der Schalldruck und entsprechend lauter der Ton. Die Masseinheit des Schalldrucks ist Pascal (Pa).
Druckschwankungen und Lautstärke
Vom Schalldruck abgeleitet wird der Schalldruckpegel (SPL = Sound Pressure Level). Der Schalldruckpegel dient dazu, anzugeben, wie stark ein Schallereignis ist. Er wird in der Einheit Dezibel (dB) gemessen und gibt an, wie ausgeprägt die Druckschwankungen sind, die durch Schall entstehen.
Das menschliche Ohr nimmt diese Luftdruckschwankungen über das Trommelfell als Lautstärke wahr. Die wahrgenommene Lautstärke ist eine psychoakustische Grösse, die nicht allgemeingültig ist, da das Lautstärkeempfinden von Menschen unterschiedlich ist.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die Frequenz (Hertz oder Hz). Unterschiedliche Frequenzen, also verschiedene Wellenlängen, haben Einfluss auf die Tonhöhe. Je schneller die Schwingungen sind, desto höher die Frequenz und auch der Ton.
Schallpegel: Formel
Der Schalldruckpegel lässt sich natürlich berechnen. Die Formel zur Berechnung des Schalldruckpegels lautet Lp = 20 x log10 (p / p0). Hier kommt auch der Referenz- oder Bezugspegel ins Spiel.
- Lp = Schalldruckpegel in Dezibel,
- p = der effektive, gemessene Schalldruck und
- p0 = Referenzschalldruck (in der Regel 20 Mikropascal)
Die Formel berücksichtigt das Verhältnis des gemessenen Schalldrucks zum Referenzschalldruck und skaliert es logarithmisch auf den Dezibelbereich. Dieser liegt zwischen 0 dB (Hörschwelle) und 140 dB. Der logarithmische Verlauf bedeutet, dass eine Zunahme von 10 dB einer Verdoppelung der Lautstärke entspricht.
Schalldruckpegel & Referenzpegel
Der Schallpegel ist von der Entfernung zwischen Schallquelle und Ort der Messung abhängig. Der Referenzpegel ist essenziell, um die (empfundene) Lautstärke sinnvoll abbildbar zu machen.
| Der Referenzpegel für den Schalldruckpegel liegt bei 0 dB bzw. 20 Mikropascal (µPa), was in etwa der Schwelle des menschlichen Gehörs entspricht. Wenn der Schalldruckpegel eines Geräuschs über diesem Referenzpegel liegt, wird er als positiver Dezibelwert ausgedrückt. |
Schalldruckpegel und empfundene Lautstärke
Die Lautstärke ist also keine objektive Angabe zur Stärke eines Schallereignisses, sondern eine psychoakustische Grösse, die subjektiv empfunden wird. Lautstärke kann also nicht einfach gemessen werden. Sie ist zudem von mehreren Faktoren abhängig:
- dem Schalldruckpegel,
- dem Frequenzspektrum sowie
- dem Zeitverhalten des Schalls.
Weil der Schalldruckpegel einen logarithmischen Verlauf hat, bedeuten kleine Änderungen im Schalldruck grosse Veränderungen im Pegel.
| Ein Beispiel: Ein Schalldruckpegel von 60 dB entspricht einem Schalldruck, der 100-fach stärker ist als der Referenzpegel. |
Der Schalldruckpegel wird häufig auch dazu verwendet, Vergleiche hinsichtlich der Lautstärke von Klängen und Geräuschen anzustellen – sei es in der Musik, Industrie, Umwelt oder Medizin. Er kann auch eingesetzt werden, um die Einhaltung von Lärmschutzstandards und -vorschriften zu überwachen.
Bewerteter Schalldruckpegel
Der Schalldruckpegel ist eine technische Grösse. Das bedeutet, dass er wenig bis gar nichts über die Lautstärke, die wir Menschen über unser Ohr wahrnehmen, aussagt. Es ergibt wenig Sinn, anzugeben, dass etwas 70 dB laut ist, da hier nicht klar ist, wie weit die Schallquelle vom Empfänger entfernt ist.
| Damit tatsächliche Rückschlüsse auf die Lautstärke möglich werden, muss der bewertete Schalldruckpegel eingesetzt werden. |
Um die Ergebnisse von Messungen des Schallpegels mit den Empfindungen unseres Gehörs in Einklang zu bringen, werden Filter eingesetzt. Hier gibt es den A-, B-, C- und D-Filter. Der gängigste ist der A-Filter.
Das (A) hinter dB bedeutet, dass ein Schallereignis hinsichtlich seiner Wirkung auf das menschliche Gehör gemessen wird.
- dB = Schalldruckpegel zur Bezeichnung der Stärke des Schalls
- dB (A) = bewerteter Schalldruckpegel, um auszudrücken, wie laut etwas empfunden wird
Schallpegel messen
Der Schalldruckpegel lässt sich in erster Linie mit einem Schallpegelmesser feststellen. Beim Schallpegel-Messgerät handelt es sich im Grunde um ein Mikrofon mit einem Vorverstärker.
Sie messen den Druckunterschied, den der Schall auf ein Mikrofon ausübt, und wandeln ihn in einen Dezibelwert um.
| Für Android und iOS gibt es mittlerweile einige Apps zur Dezibel-Messung als Alternative zu Schallpegel-Messgeräten. |
Der Dezibelwert
Dezibel (dB) beziehen sich auf den für Menschen hörbaren Bereich. Dieser Bereich reicht von 0,00002 bis 20 Pascal. Dies ist für eine verständliche und leicht ausdrückbare Darstellung aber nicht ideal. Deshalb gibt es die Dezibel-Skala für eine gut nachvollziehbare, auf den Menschen bezogene Einordnung.
Dank ihrem logarithmischen Verlauf kann sie den beeindruckenden Hörbereich von Menschen gut darstellen.
Es gilt: 10 dB mehr verdoppeln die Lautstärke für Menschen in etwa. 120 dB (Baugerät) sind aber nicht doppelt so laut wie 60 dB (normales Gespräch), da das Baugerät einen viel stärkeren Schalldruck erzeugt als die Stimmen von Menschen. Eine Konversation ist gefühlt aber in etwa doppelt so laut wie das Zwitschern von Vögeln (50 dB).
| Verdoppelt man den Abstand zu einer Schallquelle, so sinkt die Lautstärke um ca. 6 dB. |
Schallpegel-Tabelle: Dezibel-Skala
Im Folgenden sehen Sie eine Dezibel-Skala. Sie veranschaulicht den Schalldruckpegel. Die Frequenzbewertungskurve A – ausgedrückt durch dB (A) – macht den Schalldruckpegel zu einer nachvollziehbaren, zuordenbaren Grösse.
| Lautstärke in dB | Vergleichbares Geräusch |
| 0 dB Hörschwelle | Stecknadel fällt in einiger Entfernung auf den Boden |
| 20 dB | Blätterrauschen |
| 30 dB | Flüstern |
| 60 dB | Normale Konversation |
| 70 dB | Verkehr |
| 85 dB auf Dauer schädigend für das Gehör | Baustelle |
| 90 dB | Haartrockner |
| 120 dB | Rockkonzert |
| 130 dB Schmerzgrenze | Presslufthammer |
| 140 dB | Düsentriebwerk |
Ein hoher Schalldruckpegel führt nicht nur zu Unwohlsein, Stress und Konzentrationsschwierigkeiten, sondern in weiterer Folge auch zu gesundheitlichen Schäden. Die Schmerzschwelle ist zwar subjektiv, aber 120 dB gelten gemeinhin als Grenzwert.
Schon ab 85 dB können irreparable Schäden am Gehör entstehen, wenn man diesem Pegel auf längere Zeit ausgesetzt ist. Alles Wissenswerte zur Dezibel-Skala lesen Sie in unserem Ratgeber zum Thema.
Bei einer schlechten Akustik im Innenraum sowie erhöhten Dezibel-Werten im Wohnbereich oder Büro – etwa wegen der Nähe zu einer viel befahrenen Strasse etc. – helfen Akustiklösungen wie Schallabsorber und Akustikvorhänge.
Im Sortiment von Akustikform sowie unserem Partner maxakustik finden Sie eine Vielzahl von hochwertigen und hochwirksamen Akustiklösungen, um einem zu hohen Schalldruckpegel entgegenzuwirken.
Schalldruckpegel zur Beschreibung von Schallereignissen
Unser menschliches Gehör kann ein beeindruckend breites Spektrum an Schalldruck verarbeiten. Dem Schalldruck zugehörig ist der Schalldruckpegel, der aussagt, wie stark ein Schallereignis ist. Die logarithmische Dezibel-Skala veranschaulicht den Schalldruckpegel und bringt ihn mit dem subjektiven menschlichen Lautstärkeempfinden in Einklang. Mit Massnahmen des Schallschutzes für innen lässt sich der Geräuschpegel senken.
Bildquellen: © Creative Cat Studio – stock.adobe.com; Apicha – stock.adobe.com; forwforw – stock.adobe.com; maxakustik.com
FAQ: Häufig gestellte Fragen
Was sagt der Schalldruckpegel aus?
Der Schalldruckpegel – häufig einfach Schallpegel genannt – ist die Masseinheit für die Intensität oder Lautstärke eines Schallereignisses bzw. Geräuschs. Ein Schallereignis entsteht, wenn eine Schallquelle Schallwellen aussendet.
Was ist der Unterschied zwischen Schalldruck und Schallpegel?
Eine Schallwelle ist eine Abweichung des im Raum gegebenen Luftdrucks – diese Schwankung nennt man Schalldruck. Schalldruck ist eine Schallfeldgrösse, die Einheit ist Pascal (Pa). Von ihm ausgehend wird der Schalldruckpegel (SPL = Sound Pressure Level) abgeleitet. Er wird in der Einheit Dezibel (dB) gemessen und gibt an, wie ausgeprägt die Druckschwankungen sind bzw. wie stark ein Schallereignis ist.
Was bedeutet Schallpegel und dB (A)?
Um die Ergebnisse der Schallpegel-Messungen mit den Empfindungen unseres Gehörs auf eine darstellbare und nachvollziehbare Ebene zu bringen, werden Filter eingesetzt. Hier gibt es den A-, B-, C- und D-Filter. Das (A) hinter dB, das man häufig sieht, bedeutet, dass ein Schallereignis nach der Frequenzbewertungskurve A in seiner Wirkung auf das menschliche Gehör gemessen wird.
