Diskussion:Phon (Einheit)

Hallo,

ich habe den Passus, dass der Begriff Phon aus den Büchern verbannt werden sollte, gestrichen, da er wertend und nicht neutral.

Zur Erklärung: Phon und dBA bezeichnen etwas völlig unterschiedliches:

Phon dient als Maßstab, um die Lautstärkeempfindung des Menschen vergleichbar zu machen. (Pegel eines gleichlauten 1 kHz-Sinustons). Technische Messverfahren zur Phon-Messung sind in DIN 45631 und ISO 532 B beschrieben. Benutzt wird Phon dort, wo ein Bezug zur Lautstärke-Empfindung wichtig ist, das heißt eher bei der Beschreibung von Nutzsignalen, in der akustischen Forschung oder als Zusatzinformation zur Wirkung von Lärm auf den Menschen. In Gestzten und Verordnungen zum Lärmschutz spielt Phon keine Rolle.

dBA ist eine Messgröße aus der Lärmmesstechnik. Es wird der Schalldruckpegel durch einen entsprechenden Filter bewertet. In Gesetzen und Verordnungen zur Lärmmesstechnik sind Grenzwerte in dBA vorgeschrieben, somit werden alle relevanten Messungen hier in dBA durchgeführt. Für die Beurteilung, wie laut Schall ist, ist dBA schlechter geeignet als Phon oder Sone. Aus diesem Grund spielt dBA wiederum bei der Bewertung von Nutzsignalen (Musik, Sprache) nur eine untergeordnete Rolle.

Viele Grüße

skyhead

Moin Skyhead, Ich stimme Dir zu, dass der Begriff Phon weiterhin eine Erwähnung wert ist. Im ganzen Bereich der Psychoakustik finden sich wertende und vielfach nicht begründeten Passagen, die allesamt kritisch zu hinterfragen sind.

Trotzdem habe ich Anmerkungen zu Deinem Kommentar:

Es ist durchaus zutreffend, dass das Phon in der praktischen Anwendung verschwindet. Eine korrekte Ermittlung eines Phonwertes bedarf eines psychoakustischen Experimentes. Die in den genannten Normen angegebenen Rechenverfahren werden in der Praxis zur Beechnung von sone eingesetzt. Wenn Du dann einen Phonwert haben willst, wird in der Praxis die berechnete Lautheit in sone durch Abgleich an der Stelle 1kHz bestimmt. Ob Du im psychoakustischen Experiment zum gleichen Ergebnis gekommen wärest bleibt allerdings offen. Die große Schwäche des Phon-Konzeptes ist natürlich genau dieser Abgleich mit einem 1kHz-Ton, der für eine Versuchsperson äußerst schwierig ist.

Das dB(A) ist dagegen eine Messgröße, die folglich aus der Schallmesstechnik kommt. Der Begriff der Lärmmessung ist natürlich irreführend: Lärm ist ein psychologischer Begriff, kein physikalischer. Lärm als kontextabhängiger Begriff entzieht sich also einer Bestimmung durch die Erhebung von Signaleigenschaften. Daraus erklärt sich auch, warum in verschiedenen Umgebungen sowie tageszeitabhängig die zulässigen Pegelobergrenzen variieren.

Das dB(A) liefert im Bereich um etwa 40-60dB(lin) übrigens recht brauchbare Korrelationen mit der Lautheitsempfindung. Für höhere Pegel sind für die Wahl der entsprechenden Bewertungsfilter B und C ebenfalls vorzeigbare Resultate möglich. Diese Filter werden durchaus verwendet, sind nur eben bei den Grenzwerten nicht von Belang.

Eine Ausnahme bildet übrigens die Fluglärmüberwachung. Hier werden C-bewertete Pegel herangezogen.

Besten Gruß, Chrrssff 12:11, 16. Sep 2004 (CEST)

Hallo Chrrssff,

ich fürchte, was die Bestimmung eines Phonwerts angeht, da liegt ein Irrtum vor: in der Praxis wird ein Phonwert nicht durch Hörversuch festgelegt, sondern es werden die gleichen Verfahren wie zur Lautheitsmessung verwendet: Das Ergebnis wird nur in Phonwerte umgerechnet (den Artikel habe ich entsprechend korrigiert). Bei der Gelegenheit habe ich auch versucht darzustellen, wie die Beziehungen zwischen dB, Phon und sone sich entwickelt haben.

Angefangen hat es bei der Erforschung der Lautstärkewahrnehmung des Menschen mit Vergleichsexperimenten, also dem 1000-Hz-Sinuston-Vergleich. Inzwischen sind aber die Mechenismen, die zur Lautstärkewahrnehmung führen, viel weitgehender aufgedeckt. Eine erhebliche Rolle spielt hierbei das Verhalten den Innenohres, insbesondere die Mechanik der Basilarmembran und die hiervon hervorgerufene Erregung der Nervenzellen. Lautheitsmesverfahren versuchen dies, soweit möglich nachzubilden und kommen hier auch zu recht guten Übereinstimmungen mit der empfundenen Lautstärke.

Dass selbst bei Pegeln von 40-60 dB(lin) eine Messung in dB(A) ein gutes Maß für die Lautstärkewahrnehmung ist, also dass gesagt werden kann, 40-60 dBA entspricht 40-60 Phon, möchte ich allerdings bezweifeln. Diese Beziehung gilt nur für breitbandige Signale, bei denen der Frequenzgang glatt verläuft und bei denen sich zeitlich nicht viel ändert. Insbesondere Geräusche mit ausgeprägten Maxima im Frequenzgang oder sich zeitlich sehr stark verändernde Geräusche werden als lauter empfunden, als es die dBA-Messung vermuten lässt.

Grund hierfür ist, dass bei Signalen mit starken spektralen Maxima durch Maskierungseffekte im Innenohr nicht nur die Nervenzellen angeregt werden, die für die für die im Signal vorhandenen Frequenzen verantwortlich sind, sondern auch Nervenzellen in der Nachbarschaft, bei denen vom Spektrum her nicht unbedingt mit einer Erregung zu rechnen wäre. Da aber die Summe aller Nervenerregungen die Lautstärkeempfindung ergibt, wird solch ein Signal als lauter empfunden, als man es von der rein physikalischen Messung erwarten könnte.

Bei pegelmäßig stark schwankenden Geräuschen kommt es in den Zeiten relativer Ruhe zu einer Erholung der Nervenzellen, so dass diese beim Ansteigen des Pegels verstärkt erregt werden. Bei Signalen konstanten Pegels nimmt die Erregung der Nervenzellen kurze Zeit nach dem Beginn des Signals wieder ab, die Zeiten hoher Erregung sind hier relativ kurz, so dass hier bei gleichem Durchschnittspegel die empfundene Lautstärke geringer ist.

Bei hohen Pegeln kommt dann noch das Problem hinzu, dass der A-Filter Höhen und Bässe stark abschwächt, was für das Gehör dann aber nicht mehr gilt.

Was die Grenzwerte angeht: zu der Zeit als die Richtlinien entworfen wurden, war mit vertretbarem technischen Aufwand und zu vertretbaren Kosten nur eine relative einfache Messung durchführbar, an eine Lautheitsmessung war dabei nicht zu denken. Was die Technik angeht, gilt diese Einschränkung heute nicht mehr (jeder MP3-Player treibt wesentlich mehr technischen Aufwand zur Signalverarbeitung als für eine Lautheitsmessung nötig wäre). Die Richtlinien sind aber die alten geblieben.

Viele Grüße Skyhead 00:54, 9. Okt 2004 (CEST)

Moin Skyhead,

die Ermittlung von Phonwerten ist ein Gegenstand über den sich trefflich streiten läßt: Die DIN 45 630 beschreibt Verfahren zur Ermittlung des Lautstärkepegels in phon. Diese Verfahren ermitteln den Lautstärkepegel tatsächlich durch Versuchspersonenurteile im psychoakustischen Experiment. Die DIN 45 631 / ISO 532 B beschreiben Rechenverfahren, deren Anwendung jedoch auf zeitlich konstante Geräusche eingeschränkt ist. In meinem vorhergehenden Kommentar hatte ich Zweifel angemeldet, ob beide Verfahren zum gleichen Ergebnis führen; das maßgebende Ergebnis der Bestimmung eines Lautstärkepegels in phon wäre für mich immer der Wert aus dem psychoakustischen Experiment.

Mein Hinweis zur Korrelation der Lautheitswahrnehmung mit bewerteten Pegeln hat natürlich seine Grenzen. Die genormten Filter sind aber tatsächlich als Annäherung an Isophonen entstanden. In Deutschland wurden 1942 in der DIN 5042 und 1959 in der DIN 5045 die DIN-phon Bewertungskurven eingeführt, welche sogar konkret zur Verwendung in einzelnen Phon-Bereichen bestimmt waren. Die Kurve 2, die dem Bereich von 30 bis 60 Phon zugeordnet wurde, war weitgehend deckungsgleich mit der 1968 in Deutschland zum Standard erklärten A-Bewertung. Das A-Filter entspricht aber einer nach den damaligen Bedürfnissen der Elektrotechniker idealisierte 40 Phon Kurve. Gesetzt den Fall, das der Frequenzgang frei von Einzeltönen ist, liefert der A-bewertete Pegel im Pegelbereich unterhalb 60dB daher Zahlenwerte, die mit experimentellen Ergebnissen recht brauchbar zusammenpassen. Liegt Tonhaltigkeit vor, kann das natürlich nicht funktionieren, da der Verdeckungsschleppe kein Energiegehalt des Signals gegenübersteht. Dafür gibt es dann ja das Konstrukt der Pegelzuschläge für Tonhaltigkeit, Impulshaftigkeit et cetera.

Auch wenn ich Dir nicht vorbehaltlos zustimme habe ich den Eindruck, dass aus dem Artikel Phon (Akustik) noch ein sehr schöner Beitrag wird.

Besten Gruß, Chrrssff 15:46, 11. Okt 2004 (CEST)

Hörschwelle

Hallo, kleiner Fehler in dem Artikel, die Hörschwelle liegt bei 4 Phon, nicht bei 0 Phon.

Gruß Simon

Hallo (und Gratulation zu diesem Projekt),

ich habe unter "phon" folgendes gelesen:

"Der Lautstärkepegel in Phon sagt noch nichts darüber aus, wie laut ein Schall empfunden wird. Hierzu dient die psychoakustische Größe Lautheit in sone. Einem Geräusch, das den Lautstärkepegel 40 Phon hat, wird hierbei die Lautheit 1 sone zugewiesen. Ein Geräusch, das doppelt so laut empfunden wird, erhält die doppelte Lautheit, usw. Oberhalb von 40 Phon bedeutet eine Zunahme des Lautstärkepegels um 10 Phon eine Verdopplung der empfundenen Lautstärke. Ein Geräusch der Lautstärke 100 Phon wird so z.B. 64-mal so laut wahrgenommen, wie ein Geräusch mit 40 Phon (Lautheit 64 sone)."

Meiner Meinung nach ist diese Formulierung irreführend, die Einheit phon wird im ersten Satz quasi als bedeutungslos für das Lautheitsempfinden dargestellt. Anschließend wird erklärt, welchen Zusammenhang es zwischen der Einheit, die hier zur Anwendung kommen soll - nämlich dem Sone - und dem phon gibt. Dieser Erklärung nach ist das Sone nur eine rechnerische Variante des phons - warum sollte das phon dann noch nichts über das Lautheitsempfinden von Schall aussagen?

viele grüße, michael.

Ich denke das man noch einen Artikel über den Sachverhalt Isophone verfassen sollte

Beschreibung Lautheitsmessgerät

27.02.2006/Edgar Hallo die Herren, ein interessanter Artikel im Kontext ist zu finden unter: http://www.head-acoustics.de/downloads/de/application_notes/Psychoakustische_Analysen_I_02_09d.pdf

Hallo Edgar,

es handelt sich zwar um die Produktbeschreibung eines Messgeräteherstellers, ich finde den Link aber sehr informativ, da er recht gut darstellt, wie Lautheits- (und Schärfe-) Messgeräte arbeiten. Ich finde, diese Beschreibung ist gut gelungen und auch vom Tonfall relativ neutral gehalten. Man kann aus dieser Beschreibung sicherlich einiges lernen.

Viele Grüße Skyhead 00:31, 1. Mär 2006 (CET)

Rechtschreibung

Es gibt scheinbar einige Missverständnisse bezüglich der Rechtschreibung. Die Einheit Phon und ihr Einheitenzeichen phon werden öfter verwechselt, wobei hir nur die Groß- bzw. Kleinschreibung eine Rolle spielt. Wird die Einheit genannt z.B. Lautstärkepegel in Phon wird Phon groß geschrieben, wird jedoch ihr Zeichen verlangt z.B. bei 40 phon (sprich wenn eine Zahl davor steht) wird phon klein geschrieben. Tarful 17:23, 21. Feb. 2007 (CET)

Gibt es dafür eine für alle angeb- und einsehbare Belegstelle? Die Duden-Redaktion ist jedenfalls diesbezüglich offensichtlich anderer Auffassung, sie führt sowohl in ihrer Online-Ausgabe als auch in ihrem Druckwerk „Die deutsche Rechtschreibung“ bei einer Zahl davor die Großschreibung auf: 50 Phon oder Fon. Allerdings ist der Duden ja seit der Reform mit Vorsicht zu „genießen“. Wikkipäde (Diskussion) 08:01, 16. Sep. 2014 (CEST)

Phon oder Fon

Phon ist ein Eigenname; also nicht veränderbar. ... Soweit meine Ansicht. Im Text steht das zwar anders; es wurde kein Bezug angegeben. Ich bitte, diesen Satz herauszunehmen oder nachvollziehbar zu belegen. --87.122.122.92 23:38, 13. Sep. 2014 (CEST)

Für die (zusätzliche) Zulassung der Schreibung Fon gibt es sehr wohl einen Beleg, nämlich das maßgebliche Wörterverzeichnis zur amtlichen Regelung der deutschen Rechtschreibung. Dort stehen Phon und Fon nebeneinander, was bedeutet, daß beide in deutschen Schulen und anderen amtlichen Zusammenhängen gleichberechtigt als richtig gelten. Wikkipäde (Diskussion) 08:07, 16. Sep. 2014 (CEST)

Phonmessung

Einfache laienhafte Frage: Wie misst man in Phon, z.B. bei einem Sinuston (oder praktisch: z.B. bei einem Trompetensignal oder Konzert) die Lautheit oder was auch immer dabei (amplitudenabhängig?) in Phon gemessen werden kann? Wird die Höhe einer Tonschwingung (Gesang, Musikinstrumente, Fluglärm) denn überhaupt auch in Phon angegeben oder ist da nur Dezibel korrekt? MfG, Georg Hügler (Diskussion) 07:03, 20. Jan. 2016 (CET)

Der Wert ist veraltet, nicht SI-konform, und wird auch in der Rechtsprechung seit langem nicht mehr verwendet, in der Medizin gibt es inzwischen an dB angelehnte Skalen. --Kulturkritik (Diskussion) 19:20, 16. Dez. 2023 (CET)