Schallpegelbewertung – dB, dB(A), NR

Wir Menschen sind doch Weltmeister im Bewerten von Dingen. Wir bewerten die Qualität von Dingen, die Arbeitsleistung anderer Menschen, den Schaden am Auto nach einem Unfall und selbst vor Geräuschpegeln machen wir nicht halt. Diese Thematik ist etwas kompliziert aber ich versuche es einfach zu beschreiben ohne es zu verfälschen.

Ein Geräusch besteht aus tiefen, mittleren und hohen Tonanteilen. Tiefe Töne kennen viele von uns von guten Konzerten, bei denen man den Bass nicht nur hört, sondern auch im Bauch spürt, ich mag das. Hohe Töne kennt man vom Mittagsschlaf am Samstag wenn der Nachbar unbedingt die Kreissäge startet, um Holz zu sägen, das mag ich nicht so gerne.

Das Geräusch besteht also Tönen mit unterschiedlichen Frequenzen, alle zusammen bilden das Frequenzspektrum. Um dieses zahlenmäßig darzustellen wird es üblicherweise in sogenannte Oktavbänder aufgeteilt. Diejenigen von uns, die Noten lesen können oder ein Instrument spielen, kennen sich mit Oktaven aus. Meist werden die Schallpegel bei den Frequenzen 63Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz und 8kHz angegeben. Addiert man diese einzelnen Schallpegel logarithmisch zusammen erhält man den Gesamtpegel des Geräusches. Auf dieses logarithmische Addieren gehe ich hier nicht ein, das würde den Rahmen sprengen.

Dies war erst einmal die Einleitung, nun kommen wir zum eigentlichen Thema:

Der Mensch nimmt Töne mit unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich stark wahr. Die A-Bewertung passt die Schallpegelwerte dem menschlichen Hörempfinden an. Es können sowohl Schalleistungspegel als auch Schalldruckpegel A-bewertet, also in dB(A) angegeben werden. Die in unserer Industrie gängigste Bewertung ist die A-Bewertung, gelegentlich findet man auch die Noise Rating, kurz NR-Bewertung.

Wichtig zu wissen ist, dass alle diese Arten der Angabe eines Geräuschpegels das Gleiche beschreiben, die Werte aber extrem unterschiedlich sind. Daher ist es so wichtig dass die Angabe der Einheit eindeutig und auch korrekt ist.

Wir nehmen als Beispiel das Geräusch eines marktüblichen 100kW Klimagerätes. Der Schalleistungspegel dieses Gerätes beträgt 73,8dB(A) oder 92,4dB oder NR72, alles Angaben für das gleiche Geräusch, bzw. die gleiche Schalleistung. An diesen Zahlen sieht man schon, dass es sehr wichtig ist die korrekte Einheit zu verwenden.

Schauen wir uns dieses Beispiel mal genauer an:

Das lineare oder unbewertete Frequenzspektrum sieht wie folgt aus:

Frequenz [Hz]	63	125	250	500	1k	2k	4k	8k	Total
Schalleistungspegel in dB	91,5	84,4	77,6	68,9	63,8	58,6	55,8	43,9	92,4

Die A-Bewertung erfolgt durch addieren bzw. subtrahieren von je Frequenz festgelegten Werten, siehe nachfolgende Tabelle:

Frequenz [Hz]	63	125	250	500	1k	2k	4k	8k
A-Bewertung	-26,2	-16,1	-8,6	-3,2	0	+1,2	+1,0	-1,1

Nimmt man nun o.g. lineare Spektrum und addiert/subtrahiert je Frequenzband die Werte der A-Bewertung erhält man das Spektrum in dB(A). Den Summenwert erhält man durch logarithmische Addition aller Werte des Frequenzspektrums.

Frequenz [Hz]	63	125	250	500	1k	2k	4k	8k	Total
Schalleistungspegel in dB(A)	65,3	68,3	69,0	65,7	63,8	59,8	56,8	42,8	74,1

Die NR-Bewertung ist etwas anders gestaltet. Für jeden NR-Wert ist eine Kurve über das Frequenzspektrum mit Werten in dB (nicht dB(A)!) definiert. Für diese Kurvenschaar gibt es entsprechende Diagramme. Man trägt in dieses Diagramm nun die Werte in dB für jede Oktavfrequenz ein und der Wert, der die höchste NR-Kurve berührt, bestimmt dann den NR-Wert für dieses Geräusch.

In diesem Fall mit dem o.g. Spektrum in dB ergibt sich der Wert NR 72.

Man sieht, ein Geräusch kann auf verschiedenen Arten zahlenmäßig angegeben werden. Die Werte unterscheiden sich deutlich voneinander, daher ist es sehr wichtig, eindeutig die verwendete Einheit anzugeben.

About the author

Benjamin Petschke was born in 1969 in Germany. After studying physics he joined STULZ in 1996 and worked since then in the R&D, Export and Marketing department on different positions. With 19+ years' experience in the Data Center cooling industry, Mr Petschke is specialised in Data Center cooling design, energy saving and acoustic issues.

He works closely with the Joint Research Centre of the European Commission for the Code of Conduct on Data Centres on the Best Practice section and recently with the German DKE in development of the DIN EN 50600, Information technology – Data Centre facilities and infrastructures.

Mr Petschke authored White Papers on subjects like Best Practice for Data Centre Cooling and Indirect Free Cooling with Dynamic Control Logic.