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• Rechner: Zusammenhang zwischen sone und phon •
Lautstärkepegel LN in phon → Lautheit N in soneDie lineare Umrechnung ist gültig zwischen 40 phon und 120 phon.
Lautstärkepegel LN in
Lautheit N in |
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Für Lautheit N < 1 sone gilt: Lautstärkepegel LN in phon = 40 · (N in sone + 0,0005)0,35
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Der Lautstärkepegel eines Geräuschs wird rein subjektiv empfunden. Um die Lautstärke zu "messen", wird die Lautstärke eines 1000 Hertz-Sinustons so laut eingestellt, bis es von Hörern ebenso laut wie das Geräusch empfunden wird. Der Lautstärkepegel des Schalls in Phon ist dann gleich dem Schalldruckpegel in dB. Die Lautheit gibt an, wie laut Schall rein subjektiv empfunden wird. Sie ist also eine akustische Empfindungsgröße und keine wirkliche Messgröße. Lautheit ist ein Kunstbegriff (engl. loudness), dem in der Umgangssprache der Begriff der Lautsärke entspricht. DIN 45631 und ISO 532 B beschreiben jedoch genormte "Messverfahren" zur "Lautheitsmessung". Diese Messverfahren "bestimmen" wahlweise den Lautstärkepegel in phon oder die Lautheit in sone. Da die unmittelbare "Bestimmung" der psychoakustischen Lautheit jedoch recht 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. "lb" bezeichnet den Logarithmus zur Basis 2. |
| Sone ist die Maßeinheit der subjektiven Lautheit eines Klangs nach dem Vorschlag von Stanley Smith Stevens (1906-1973) aus dem Jahre 1936. Ein Lautstärkepegel von 40 phon entspricht dabei 1 sone und das entspricht der Lautstärke eines Sinustons mit der Frequenz 1 kHz und einem Schalldruckpegel von 40 dBSPL. Somit hat ein "doppelt so laut" empfundener Schall dann eine Lautheit von 2 sone und ein "vierfach so laut" empfundener Schall die Lautheit 4 sone. Frage: Wie empfindet man wirklich, wann etwas genau doppelt so laut ist? Diese Frage wird allgemein nicht gestellt. Punkt. Es ist eben einfach so. Im Allgemeinen werden Geräusche von unter einem sone als recht leise empfunden. In Umgebungen mit Hintergrundgeräuschen (PCs, Klimaanlage oder Ähnliches) mögen bis zu zwei sone noch hingenommen werden. Alles darüber lässt sich kaum ignorieren. Werte über drei sone gelten schon als laut. Lautheits-Tabelle: 0,3 sone: Blätterrascheln 1 sone: Rauschen von Klimaanlagen 2 sone: Normale Unterhaltung 4 sone: Fernseher auf 'Zimmerlautstärke' 8 sone: Alte Schreibmaschine Hersteller geben die "Lautstärke" ihrer Geräte oft in sone oder auch in dBA an, als Dezibel, gemessen mit der A-Bewertung. Sone und dBA lassen sich nur bei einer konstanten Frequenz ineinander umrechnen. Die Sone-Skala entspricht einer Verdopplung des Sone-Werts. Das soll ungefähr eine subjektiv wahrgenommenen Verdopplung der Lautstärke sein. Bei der Dezibel-Skala soll etwa ein um 10 dBA höherer Wert einer empfundenen Verdopplung der Lautstärke entsprechen - versuchen uns die Psychoakustiker zu erklären. Anmerkung: "Stell' doch mal das Radio auf doppelt so laut oder auch halb so laut." Wer dieses nicht ganz selbstsicher kann - der ist ganz normal. Lass' doch mal eine heiße Tasse Kaffee auf "halb so heiß" abkühlen - und denke dabei ein wenig allgemein über die "Empfindung" halb laut oder doppelt so laut nach. Was ist das eigentlich genau? Sone und dBA lassen sich nicht ineinander umrechnen. Ein fester Bezug besteht nur bei frequenzreinen Signalen, z. B. bei 1 kHz. Jedoch kann man anhand dieser Tabelle die Werte ungefähr "ganz vorsichtig" vergleichen. Das ist aber kein genaues Wissen, sondern mehr ein Raten! |
| sone | dBA | sone | dBA | |
| 0,2 | 21,5 | 1,8 | 34,8 | |
| 0,3 | 22,5 | 1,9 | 35,3 | |
| 0,4 | 23,5 | 2,0 | 35,8 | |
| 0,5 | 24,4 | 2,1 | 36,4 | |
| 0,6 | 25,3 | 2,2 | 37,0 | |
| 0,7 | 26,3 | 2,3 | 37,5 | |
| 0,8 | 27,2 | 2,4 | 38,0 | |
| 0,9 | 28,2 | 2,5 | 38,4 | |
| 1,0 | 29,2 | 2,6 | 38,8 | |
| 1,1 | 30,2 | 2,7 | 39,3 | |
| 1,2 | 31,1 | 2,8 | 39,8 | |
| 1,3 | 32,0 | 2,9 | 40,2 | |
| 1,4 | 33,0 | 3,0 | 40,6 | |
| 1,5 | 33,5 | 3,1 | 41,1 | |
| 1,6 | 33,9 | 3,2 | 41,5 | |
| 1,7 | 34,4 | 3,3 | 42,0 |
Eine grobe Formel, mit dem Versuch sone ungefähr in dBA umzurechnen:
dBA = 33,22 · log (sone) + 28 mit einer Genauigkeit von vielleicht ±2 dBA

Merke: Der Dynamikumfang wird in den letzten Jahren immer häufiger allein A-bewertet angegeben,
auch wenn das für die Bewertung der Rauscharmut nicht sinnvoll ist. Das Marketing hat halt das Sagen.
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Phon ist eine Maßeinheit der psychoakustischen Größe für den Lautstärkepegel. Neben der Lautheit in sone wird der Lautstärkepegel in phon dazu benutzt, die empfundene Lautstärke, mit der ein Mensch ein Schallereignis wahrnimmt, zu beschreiben. |
| Lautstärkepegel (LN in Phon): Subjektive (psychoakustische) Lautstärkeempfindung Kurven gleicher Lautstärkepegel (Isophonen oder Phonkurven) (Fletcher und Munson 1933, urspünglich): Bezugston: 1000 Hz: Hier Schallpegel = Lautstärkepegel (dB = phon). Mit diesem werden andere Tonhöhen verglichen. Es zeigte sich: um subjektiv die gleiche Lautstärke zu erhalten, muss (besonders bei tieferen Frequenzen) der Schallpegel erhöht werden. Nach einer systematischen Durchmessung erhielt man im Hörfeld die "Kurven gleicher Lautstärke" (unter 80 dB der Hörschwelle nachempfunden, darüber immer geradliniger werdend), auf denen die Frequenzen die gleiche Lautstärke wie der Bezugston bei 1000 Hz aufweisen, aber jedoch unterschiedliche Schallpegel. Lautheit (N in sone) (Stevens 1955): Empfindungsmäßige psychoakustische Aussage über das Verhältnis zweier verschiedener Lautstärken zueinander: Kurven gleicher Lautheit: Bezugston: 1000 Hz bei 40 dB = 40 phon = 1 sone. Mit diesem werden andere Lautstärken verglichen. Wann ist etwas doppelt so laut/halb so laut? Oberhalb von 40 dB soll eine Verdopplung der Lautstärke bei einem Zuwachs von etwa 10 phon wahrgenommen werden, sagen uns die Psychoakustiker. Verhältnis zwischen Lautstärkezuwachs (phon, unten) und Lautheitsbewertung (sone, oben):
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| Zum Nachdenken: Wenn wir eine Temperatur von 15 Grad Celsius empfinden, halten wir die Frage, wie hoch denn empfindungsmäßig die "doppelte Temperatur" davon sei, für blöd. Wenn wir den Schallpegel von 80 dB empfinden, scheint die Frage, wie hoch denn die "doppelte Lautstärke" davon sei, widerspruchslos hingenommen zu werden. Oder? |
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Frage: "Wenn wir heute 15 Grad haben, wie warm müsste es morgen sein, wenn es doppelt so warm wäre?" Antwort: 0 Grad Celsius ist 273 Grad vom absoluten Nullpunkt entfernt. Das heißt −273 Grad Celsius entspricht Null. Somit haben wir heute 273 + 15 = 288 Grad. Das Doppelte davon ist 576 Grad vom absoluten Nullpunkt aus gerechnet für die Temperatur von morgen; wobei auf der Celsius Skala damit 576 − 273 = 303 Grad Celsius gemeint ist. Das ist unerträglich heiß! |
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Übrigens nimmt der Schalldruck nicht quadratisch mit der Entfernung von der Schallquelle ab. Das ist ein häufig erzähltes und wirklich geglaubtes Märchen. http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesSchalldrucks.htm http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesSchalldrucksMitEntfernung.pdf |
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Im Computerbereich sind zwei verschiedene Einheiten zur Einstufung des von Lüftern und Festplatten erzeugten Geräuschs gebräuchlich: Die Dezibel-Skala (Lautstärkepegel), und die Sone-Skala (Lautheit).
Die Dezibel-Skala oder die Phon-Skala wird jedoch immer häufiger in der 'A'-gewichteten Form (dBA) angegeben, Sie hat eine logarithmische Skala. Trotz einer Gewichtung, die dem menschlichen Hörvermögen entlehnt ist, sagt die dB(A)-Skala nur etwas über den bewerteten (gefilterten) Schalldruckpegel bzw. die Lautheit eines Geräuschs aus, jedoch nichts über seine wirklich empfundene subjektive Lästigkeit.
Genau dieses, sehr 'menschliche' Kriterium ist jedoch bei relativ leisen Störgeräuschen entscheidend. Als Beispiel sei der subjektive Vergleich zwischen dem Sirren einer Mücke und dem Murmeln eines Baches genannt: Obwohl letzterer mit einem weit höheren dB(A)-Wert gemessen würde, wird jeder das Mückenschwirren als viel störender einstufen.
Daher ist recht schwierig, Aussagen über die menschliche Empfindung der "Leisigkeit" bei Computern mit ihren Lüfter- und Festplattengeräuschen zu machen.
Im Zweifel sollte man nie auf ein Probehören verzichten. Es gibt kein preiswertes Messverfahren, dass dem subjektiven Empfinden des Menschen einigermaßen entspricht. Die Behauptung, dass die Sone-Messung mehr "menschliche Daten" zur Lautheitsbestimmung bewertet, als nur den Schalldruckpegel, ist falsch. Ziemliche "Ungenauigkeit" auf: http://www.code-knacker.de/sone.htm "Im Unterschied zu anderen Messmethoden, wie etwa beim dB (Dezibel), das den physikalischen Schalldruck beschreibt, aber nicht das eher einem Rauschen oder Pfeifen ähnelnde Frequenzspektrum (Computerfestplatte, Prozessor-Lüfter, Netzteilbrummen, Elektrorasierer), berücksichtigt eine sone-Messung auch, wie sehr ein Geräusch den Menschen auf Dauer nervt, es wird sozusagen der Nerv-Faktor mitgemessen." Antwort: Die Phon- bzw. die dB-Messung (Lautstärkepegel) hat gegenüber der Sone-Messung (Lautheit) nur eine andere Skala. Es gibt kein Ohrkurven-Bewertungsfilter. Dabei wird kein Nervfaktor und keine Dauer des Geräuschs mitgemessen. Auch "nicht sorgfältig" ausgedrückt: http://de.shuttle.com/de/desktopdefault.aspx/tabid-40/857_read-13132/ "Lautheit: Einheit Sone - Da die meisten Menschenbestimmte Frequenzbereiche als störender empfinden als andere Geräusche, hat man ein Messverfahren zur Ermittlung der "Lautheit" entwickelt, die in Sone gemessen wird. Hier wird das physiologische Empfinden berücksichtigt." Antwort: Die Phon- bzw. die dB-Messung hat gegenüber Sone nur eine andere Skala. Es gibt kein Ohrkurven-Bewertungsfilter. Dabei wird kein physiologisches Empfinden berücksichtigt. Die Messung beschreibt nicht wie angenehm oder störend ein Ton ist. Ein Sinuston wird von vielen Menschen sicher angenehmer empfunden als das Geräusch eines Zahnarztbohrers gleicher Lautheit. Behauptung: "Die Sone-Skala entspricht eher dem menschlichen Hören; hier bedeutet eine Verdoppelung des Werts ungefähr einer subjektiv wahrgenommene Verdoppelung der Lautstärke." Antwort: Dass 4 sone die meisten Menschen angeblich als doppelt so laut empfinden, wie 2 sone, ist doch keine Erklärung dafür, dass die Messung in Sone der Messung in Phon überlegen sei. Die Definition der Lautheit N in Sone beruht doch auf der Definition des Lautstärkepegels LN in Phon. |
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