Subjektive Bewertung von Lärmminderungsmaßnahmen mittels Kategorien- und Verhältnisskalierung

  • Die zentrale Fragestellung der vorliegenden Untersuchungen war, wie sich die subjektive Bewertung der Lautheit und Lästigkeit von Lärm infolge der Anwendung von Lärmschutzmaßnahmen verändert. Hierzu wurden den Versuchsteilnehmern sowohl Originalaufnahmen verschiedener Lärmarten als auch Auralisationen der Hörsituation hinter verschiedenen Schallschutzmaßnahmen per Kopfhörer im Labor präsentiert. Die Bewertung des Höreindrucks erfolgte zum einen anhand der Kategorienunterteilungsskala nach Heller (1985), zum anderen anhand einer Verhältnisskala: „Um wie viel leiser bzw. weniger lästig ist der gedämmte Lärm im Vergleich zum ungedämmten in Prozent?“. Für die Kategorienskala ergab sich ein deutlicher (R2 > .90) linearer Bezug der Urteile zum äquivalenten Dauerschallpegel des Lärm (LAeq). Entsprechend dem linearen Regressionsmodell entspräche Lärm mit einem Leq um ca. 30 dB(A) der Kategorie „leise“, ein Leq um ca. 45 dB(A) der Kategorie „mittellaut“, ein Leq um ca. 60 dB(A) der Kategorie „laut“ und ein Leq um ca. 75 dB(A) der KategorieDie zentrale Fragestellung der vorliegenden Untersuchungen war, wie sich die subjektive Bewertung der Lautheit und Lästigkeit von Lärm infolge der Anwendung von Lärmschutzmaßnahmen verändert. Hierzu wurden den Versuchsteilnehmern sowohl Originalaufnahmen verschiedener Lärmarten als auch Auralisationen der Hörsituation hinter verschiedenen Schallschutzmaßnahmen per Kopfhörer im Labor präsentiert. Die Bewertung des Höreindrucks erfolgte zum einen anhand der Kategorienunterteilungsskala nach Heller (1985), zum anderen anhand einer Verhältnisskala: „Um wie viel leiser bzw. weniger lästig ist der gedämmte Lärm im Vergleich zum ungedämmten in Prozent?“. Für die Kategorienskala ergab sich ein deutlicher (R2 > .90) linearer Bezug der Urteile zum äquivalenten Dauerschallpegel des Lärm (LAeq). Entsprechend dem linearen Regressionsmodell entspräche Lärm mit einem Leq um ca. 30 dB(A) der Kategorie „leise“, ein Leq um ca. 45 dB(A) der Kategorie „mittellaut“, ein Leq um ca. 60 dB(A) der Kategorie „laut“ und ein Leq um ca. 75 dB(A) der Kategorie „sehr laut“. Für die Praxis der Lärmminderung bedeutet dies, dass eine Schallpegelabsenkung von rund 15 dB(A) notwendig ist, um die empfundene Lautstärke des Geräuschs um eine Lautstärkenkategorie zu reduzieren. In Bezug auf die Frage: „Wie belästigt fühlen Sie sich durch diesen Lärm?“ entspräche ein Leq von ca. 22 dB(A) dem Urteil „etwas lästig“, ein Leq von ca. 38 dB(A) dem Urteil „mittelmäßig lästig“, ein Leq von ca. 54 dB(A) dem Urteil „stark lästig“ und ein Leq von ca. 70 dB(A) dem Urteil „äußerst lästig“. Für eine Reduktion des Lästigkeitsurteils um eine Kategorie ist somit eine Dämmung um ca. 16 dB(A) erforderlich. Die Vorhersage der Lästigkeit aus dem Schallpegel gelingt für fast alle Lärmarten sehr gut (R2 > .90), lediglich der Lärm der Motorsense und in geringerem Maße der Kinderlärm weisen durch ihren ausgeprägten Anteil an hohen Frequenzen (Schärfe) eine zusätzliche Lästigkeitskomponente auf. Bezüglich der Verhältnisskalierung stellte sich die Frage, ob die Lautheit des Lärms gemessen in Sone (N5) die entsprechenden Einschätzungen der Teilnehmer abbildet. Die Sone-Skala basiert auf Verhältnisurteilen, somit sollte z.B. das Urteil „halb so laut“ dann erfolgen, wenn der Sone-Wert des gedämmten Lärms die Hälfte des Sone-Werts des ungedämmten Lärms beträgt. Die Ergebnisse zeigen, dass die so prognostizierte Lautheitsreduktion die tatsächliche deutlich (um durchschnittlich ca. 15 Prozent) überschätzt. Wenn z.B. 35 Prozent verbleibende Lautheit prognostiziert wurde, war das tatsächliche Urteil ca. 50 Prozent (halb so laut). Das gleiche Bild ergab sich für die verbleibende Lästigkeit. Aufgrund dieser sehr hohen Diskrepanz stellte sich die Frage, ob die Urteile durch Kontexteffekte, verursacht durch eine ungleiche Verteilung der Stimuli auf der Beurteilungsskala, verzerrt sein könnten. Diese ungleiche Verteilung rührte daher, dass sämtliche auralisierten Lärmschutzmaßnahmen die Sone-Lautheit des Originallärms um mehr als zwei Drittel reduzierten. Die Beurteilungsskala reichte hingegen von null bis 100 Prozent verbleibende Lautheit. Es ist bekannt, dass Beurteiler dazu tendieren, den gesamten Bereich der verfügbaren Skala zu nutzen (Range-Effekt; Parducci, 1965). Wenn sich die Bewertungen in den oberen freien Bereich der Skala verschieben, hätte dies tendenziell höhere Urteile zur Folge. In einer zweiten Untersuchung wurden daher zwei Reizverteilungen miteinander verglichen. Die erste Verteilung war linkssteil mit ausschließlich stark gedämmten Auralisationen der Originalschalle, wie in der vorherigen Untersuchung. Die zweite Verteilung war gleichmäßig, den Auralisationen wurden hierzu Versionen des Originallärms hinzugefügt, welche weniger stark in Ihrer Lautheit reduziert waren. Wiederum wurde sowohl anhand der Kategorien- als auch der Verhältnisskala beurteilt. Es zeigte sich, dass die prognostizierte Lautheitsreduktion auch bei einer gleichmäßigen Verteilung die tatsächliche überschätzt, allerdings weniger als bei der linkssteilen Verteilung. Die Diskrepanz bei gleichmäßiger Verteilung lag im Schnitt bei etwa sieben Prozent, bei linkssteiler Verteilung hingegen bei über 20 Prozent. Die Ergebnisse für die gleichmäßige Verteilung entsprechen auch früheren Befunden zur Verhältnisskalierung von Lärm und breitbandigen Geräuschen. Die Urteile auf der Kategorienskala unterlagen hingegen keinen signifikanten Kontexteinflüssen. Als kurzes Fazit lässt sich festhalten, dass das Kategorienunterteilungsverfahren sehr robust gegenüber Kontexteinflüssen ist und sich daraus reliable Beziehungen zwischen Pegelreduktion und Urteil ableiten lassen. Bei der Verhältnisskalierung sind hingegen deutliche Kontexteinflüsse festzustellen. Grundsätzlich überschätzt die aus den Sone-Werten abgeleitete Lautheitsreduktion die tatsächliche Reduktion. Die Daumenregel, wonach eine Reduktion um 10 dB einer Halbierung der Lautheit entspricht, kann daher auf Lärm nicht angewandt werden. Sofern eine gleichmäßige Verteilung der Stimuli gewährleistet ist, sind hierfür statt 10 dB etwa 14 dB anzusetzen.zeige mehrzeige weniger
  • The study addressed the question how subjective estimations of loudness and annoyance of noise changed, due to noise abatement measures. In laboratory experiments, recordings of various noise sources and auralizations of the listening situation behind various noise abatement measures were presented to the participants via headphones. The auditory impressions were rated using Hellers category-subdivision scale (Heller, 1985) and a ratio scale: “How much softer is the damped noise compared to the undamped noise?” Regarding the category scale a very strong relationship (R2 > .90) between ratings and equivalent noise levels (LAeq) was observed. According to the linear regression model noise with a level of approx. 30 dB(A) would correspond to the category soft, a Leq of approx. 45 dB(A) would correspond to the category medium, a Leq of approx. 60 dB(A) would correspond to the category loud and a Leq of approx. 75 dB(A) would correspond to the category very loud. For applied noise abatement the results lead to the conclusion that a levelThe study addressed the question how subjective estimations of loudness and annoyance of noise changed, due to noise abatement measures. In laboratory experiments, recordings of various noise sources and auralizations of the listening situation behind various noise abatement measures were presented to the participants via headphones. The auditory impressions were rated using Hellers category-subdivision scale (Heller, 1985) and a ratio scale: “How much softer is the damped noise compared to the undamped noise?” Regarding the category scale a very strong relationship (R2 > .90) between ratings and equivalent noise levels (LAeq) was observed. According to the linear regression model noise with a level of approx. 30 dB(A) would correspond to the category soft, a Leq of approx. 45 dB(A) would correspond to the category medium, a Leq of approx. 60 dB(A) would correspond to the category loud and a Leq of approx. 75 dB(A) would correspond to the category very loud. For applied noise abatement the results lead to the conclusion that a level reduction of about 15 dB is necessary to obtain a rating, which is one category lower. Regarding the question: “How much are you annoyed by this noise?” a Leq of approx. 22 dB(A) would correspond to the category slightly, a Leq of approx. 38 dB(A) would correspond to the category moderately, a Leq of approx. 54 dB(A) would correspond to the category very and a Leq of approx. 70 dB(A) would correspond to the category extremely. To obtain a rating, which is one category lower, a level reduction of about 16 dB is necessary. The predictions of annoyance based on sound level are very good for almost all noise sources (R2 > .90). Only noise from a brushcutter and, to a lesser extent, children’s noise has an additional annoyance-component due to its large proportion of high frequencies (sharpness). Concerning ratio scaling we considered the question if loudness of noise measured in sone (N5) coincides with the judgments of the participants. The sone scale is based on ratio scaling. Therefore, e.g. the estimation “half as loud” should be given if the sone value of the damped noise is half the sone value of the undamped noise. The results indicate that the predicted reduction in loudness overestimates the actual ratings by about 15 percent. If, for example, 35 percent remaining loudness was predicted the actual rating was about 50 percent (half as loud). The same holds true for remaining annoyance. In the light of this huge discrepancy the question was raised whether the estimations were biased by context effects, caused by an uneven distribution of stimuli in the rating scale. The reason for the uneven distribution was that all auralized noise abatement measures reduced the loudness of the undamped noise to less than one third of the original loudness. The range of the rating scale, however, was from zero to 100 percent. It is well known that raters tend to cover the whole range of a given scale (range effect; Parducci, 1965). If ratings are shifted into the upper vacant area of the scale this would result in higher estimations of remaining loudness. In a second study therefore two stimuli distributions were compared with each other. One distribution was positively skewed as in the first study containing only strongly damped auralizations of the original noise sources. The second distribution was even. For this purpose slightly damped versions of the original noise were added to the auralizations. Again the stimuli were judged using category and ratio scaling. It could be shown that the predicted loudness reduction overestimated the actual rating given an even distribution. The overestimation was, however, lower compared to the positively skewed distribution condition. The discrepancy was about seven percent given an even distribution and 20 percent given a positively skewed distribution. The results obtained with even distribution are in accordance to former findings dealing with ratio scaling of noise and broadband noise. The estimations given on the category scale were not biased by context effects. A short conclusion can be drawn: Category subdivision scaling displays strong resistance against context effects and reliable relations between level reduction and category ratings can be established. Ratio scaling, however, is sensitive to context effects. The predicted loudness reduction based on sone values overestimates the actual reduction. The rule of thumb, which says that a reduction of 10 dB corresponds to a halving of loudness, is not applicable when dealing with noise. Given an even distribution of stimuli the necessary reduction should be about 14 dB instead of 10 dB.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Verfasserangaben:Keilhacker, Peter
URN:urn:nbn:de:bvb:824-opus4-1351
Betreuer:Prof. Dr. Hellbrück, Jürgen
Dokumentart:Dissertation
Sprache der Veröffentlichung:Deutsch
Online-Veröffentlichungsdatum:22.11.2013
Veröffentlichende Institution:Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt
Titel verleihende Institution:Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt, Philosophisch-Pädagogische Fakultät
Datum der Abschlussprüfung:10.07.2013
Datum der Freischaltung:22.11.2013
GND-Schlagwort:Lärmbelastung; Lautwahrnehmung; Lärmschutz
Seiten:81, [20] Bl. : graph. Darst.
Fakultät/Lehrstuhl:Philosophisch-Pädagogische Fakultät
DDC-Klassifikation:1 Philosophie und Psychologie / 15 Psychologie
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