Tieffrequenter Lärm

© M. Sc. Lisa Steinbach

Die Wirkung von Geräuschen auf den Menschen zählt zu den Kerngebieten der Forschung am Lehrstuhl für Akustik und Haptik. Von besonderem Interesse ist dabei die Verkopplung von mehreren Wahrnehmungsmodalitäten, speziell dem taktilen und auditiven Sinn. In den letzten Jahren rücken dabei zunehmend die tieferen Frequenzen in den Fokus, sowohl mit potentiell positiver Wirkung (Sportlichkeit von Fahrzeugen, Wahrnehmung von Musik, ...) als auch mit negativer Wirkung (Lärmbelastung, ...).

Seit geraumer Zeit gewinnt das Thema tieffrequenter Lärm insbesondere durch Infraschall zunehmend an Bedeutung. Als Infraschall werden Luftschallwellen unterhalb des menschlichen Hörbereiches (ca. 20 Hz bis 20 kHz) bezeichnet. So liegt Infraschall zwischen 0,1 und 20 Hz und tieffrequenter Schall unterhalb von 100 Hz. Aufgrund der großen Wellenlänge, können sich tieffrequente Emissionen unter Umständen über große Entfernungen ausbreiten (einige km). Dabei können sie sich als direkter Luftschall und/oder als Vibrationen bzw. Sekundärschall ausbreiten.

Die Wahrnehmung tieffrequenter Geräuschanteile unterscheidet sich deutlich von mittleren oder hohen Frequenzen. So werden z.B. Pulsation oder Vibrationen über andere Organe wahrgenommen oder andere Gegenstände zum Vibrieren gebracht, es entsteht Druck in den Ohren oder Angstgefühle werden erzeugt. Sobald die Geräusche in einem hörbaren Frequenzbereich (<20 Hz) liegen, werden sie meist als "Dröhnen" oder "Brummen" bezeichnet.

Tieffrequenter Schall tritt in vielen Bereichen auf. Besonders durch die Zunahme von technischen Geräten steigt auch tieffrequenter Schall. Beispielsweise können Pumpen, Kompressoren, Fahrzeuge und Windenergieanlage tieffrequente Geräusche verursachen. Durch Windenergieanlagen erzeugte Geräusche mit häufig wiederkehrenden Pegelschwankungen werden immer wieder als Grund für Belästigungen oder Beeinträchtigungen angegeben. Die Geräusche von Windenergieanlagen liegen üblicherweise zwischen 3 Hz und 16 kHz. In Wohnräume werden besonders dann tieffrequente Geräuschemissionen übertragen, wenn andere Geräuschbelastungen niedrig sind (nachts). Dies führt dazu, dass hier die Belästigungswirkung besonders hoch ist.

Aber auch in großen Fahrzeugen wie Nutzfahrzeugen können tieffrequente Geräuschanteile sehr ausgeprägt sein und sich die Frequenzbereiche von hörbarem Schall und Vibrationen wie Ganzkörperschwingungen überschneiden und zu Belästigung der Fahrer und Fahrerinnen führen. Solche Wechselwirkungen durch die unterschiedlichen Signalinhalte beider Reize sind derzeit Forschungsgegenstand am Lehrstuhl für Akustik und Haptik.

Im Bereich der Lärmwirkungsforschung werden häufig Laborversuche mit wahrnehmungspsychologischen Tests und physiologischen Messungen unter verschiedenartiger Lärmeinwirkung durchgeführt. Diese Messungen und Versuche werden am Lehrstuhl überwiegend im Multimodalen Messlabor durchgeführt, da die gleichzeitige Darbietung von akustischen, optischen und vibratorischen Reizen auf den Menschen möglich ist, um Erkenntnisse über deren Wechselwirkungen zu erhalten. Durch aufwendige raumakustische Maßnahmen wurde das Labor für die Wiedergabe tiefer Frequenzen optimiert (Raum-in-Raum-Konstruktion, Vermeidung paralleler Wände, große abstimmbare Helmholtzresonatoren in allen Raumecken, ...).

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