Schall
Als Schall wird eine Schwingung der materiellen Teilchen eines elastischen Mediums um eine Mittellage bezeichnet. Je nach Medium, in dem sich der Schall ausbreitet, unterscheidet man in Luftschall, Körperschall oder Flüssigkeitsschall.
Luftschall
Luftschall ist eine, dem statischen Luftdruck überlagerte Druckwelle. Nur der Luftschall kann vom menschlichen Ohr wahrgenommen werden. Schallereignisse wie ein einzelner Ton, ein Klang, ein Geräusch, Musik oder Sprache, erzeugen diese Druckwellen. Je lauter ein Schallereignis, desto stärker ist die erzeugte Luftdruckschwankung. Je schneller sich die Schwankungen vollziehen, desto höher ist die Frequenz. Der hörbare Bereich für das menschliche Ohr liegt zwischen 16 Hz und 20 kHz.
Schalldruck
Der quadratische Mittelwert der Schwankungen des Luftdrucks um den statischen Mittelwert wird als Schalldruck bezeichnet. Der vom Menschen minimal wahrnehmbare Schalldruck liegt bei 0,00002 Pascal, einem sehr kleinen Wert, der zeigt, wie empfindlich das menschliche Gehör ist. Schalldrücke von 20 Pascal führen schon bei kurzer Einwirkung zu Schädigungen des Gehörs.
Schalldruckpegel - Dezibel (dB)
Das Verhältnis von maximalem zu minimalem wahrnehmbaren Schalldruck liegt bei 10 Millionen, wodurch eine direkte Angabe des Schalldrucks unpraktikabel ist. Daher wird eine logarithmisch definierte Maßeinheit zur Angabe des Schalldruckpegels verwendet. Die für den Menschen relevante Skala reicht von 0 dB bis 140 dB. Das Minimum 0 dB bezieht sich auf einen Schalldruck von 20 µPa und 140 dB auf einen Schalldruck von 200 Pa. Die Schmerzgrenze liegt bei 120 dB.
A-bewerteter Schalldruckpegel – dB(A)
Der A-bewertete Schalldruckpegel ist ein frequenzgewichteter Mittelwert des Schalldruckpegels. Die Gewichtung berücksichtigt die Eigenschaft des menschlichen Gehörs, Schalldruckpegel bzw. Töne unterschiedlicher Frequenzen unterschiedlich stark wahrzunehmen. Besonders hoch ist die Empfindlichkeit im mittleren Frequenzbereich, dem Bereich der menschlichen Sprache. In nahezu allen Vorschriften und Richtlinien werden Werte in dB(A) angegeben.
Schallleistung
Die Schallleistung beschreibt die Quellstärke eines Schallerzeugers und nicht das Schallfeld. Der an einem Ort erzeugte Schalldruck hängt vom Abstand der Quelle und den Raumeigenschaften ab. Eine gute Analogie stellt eine Glühlampe dar, ihre Quellstärke ist die abgegebene Leistung, die Beleuchtungsstärke an einem Ort hängt vom Abstand zur Lampe sowie den Raumeigenschaften ab. Die Leistung der Glühlampe ist jedoch immer die gleiche. Sie ist vom Raum, indem sie sich befindet, unabhängig.
Wie beim Schalldruck werden auch bei der Schallleistung üblicherweise die Pegelwerte angegeben.
Nachhallzeit
Die Nachhallzeit RT60 (Reverberation Time 60) ist definiert als die Zeitspanne, in der der Schalldruck in einem Raum bei plötzlichem Verstummen einer Schallquelle um 60 dB, also auf den tausendsten Teil seines Ursprungswerts abfällt.
Hallraum
Hallräume zeichnen sich u.A. durch lange Nachhallzeiten aus. Sie dienen im Wesentlichen der Ermittlung der erzeugten Schallleistung der Messobjekte. Alle Umschließungsflächen sind schallhart und antiparallel, wodurch eine gute Schallverteilung in Raum erreicht wird. In diesem diffusen Schallfeld werden, oberhalb einer gewissen Grenzfrequenz und innerhalb einer genormten Toleranz, im gesamten Hallraum identische Schalldruckpegelwerte gemessen. Die gemessenen Schalldruckpegelwerte werden in Schalleistungswerte umgerechnet.
Reflexionsarmer Raum ("Schalltoter Raum")
In einem reflexionsarmen Raum sind alle Begrenzungsflächen mit einem den Schall möglichst gut absorbierenden Material ausgestattet, so dass möglichst jede Reflexion von Schallwellen verhindert wird. Solche Räume werden zum Beispiel für messtechnische Anwendungen genutzt, in denen der in verschiedenen Richtungen erzeugte Schalldruck von Messobjekten ohne störende Raumeinflüsse gemessen werden soll. Der reflexionsarme Raum stellt somit das Gegenteil eines Hallraumes dar.
Psychoakusische Größen
Die bekanntesten psychoakustischen Größen sind Lautheit, Schärfe, Rauigkeit und Tonhaltigkeit. Sie beschreiben ein Geräusch wesentlich detaillierter als z.B. der A-bewertete Schalldruckpegel und liefern den Bezug zur Wahrnehmung des Menschen.