Wahrnehmung von Schallen mit tieffrequenten tonalen Anteilen

Tieffrequente Geräusche haben einen nicht zu unterschätzenden Einfluss bei der Lärmwirkung von Schallen. Die Quellen sind dabei häufig menschengemacht, z.B. sind es Kompressoren, Autos und Schiffe. Auch wichtige Bestandteile der Energiewende wie Windkraftanlagen und Wärmepumpen können solche tieffrequenten Schalle abstrahlen. Daher ist eine Beschreibung der Hörwahrnehmung von tieffrequenten Geräuschen ein wichtiger Bestandteil zur Abschätzung der Lärmwirkung von Umweltschallen. Als tieffrequenter Hörschall werden Schallanteile mit Frequenzen von 20 bis etwa 250 Hz bezeichnet. Enthält dieser Frequenzbereich tonale Anteile, so können die Empfindungen „Brummen“, „Wummern“ und „Dröhnen“ mit dem Schall assoziiert werden. Diese Empfindungen sind spezifisch für Schalle mit tieffrequenten tonalen Anteilen. Ein brummendes Signal enthält einen hörbaren tiefen Ton; schwankt der Pegel dieses Tons über die Zeit, so wird der Schall als wummernd empfunden. Treten zusätzlich zu einem tiefen Ton höherfrequente tonale Schallanteile auf, so kann das Signal dröhnen. Ziel des Projektes ist es, die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Empfindungen „Wummern“, „Brummen“ und „Dröhnen“ zu ermitteln und modellhaft zu beschreiben. Hierzu werden die Empfindungen für verschiedene grundlegende Signaltypen, deren charakteristische Signaleigenschaften parametrisch variiert werden, experimentell bestimmt. Die Ergebnisse dienen als Grundlage zur Modellierung der drei Empfindungsgrößen. Das langfristige Ziel ist es, die Simulationen der drei Empfindungen „Wummern“, „Brummen“ und „Dröhnen“ in Vorhersagemodellen zur Bewertung von Umweltschallen bezüglich ihrer Lästigkeit, Angenehmheit oder Ihrer Qualität zu nutzen.

Perception of sounds containing low-frequency tonal components

Low-frequency noise has a considerable impact on the perception of sounds. The sound sources are often manmade, e.g. compressors, car or ships. Important parts of the energy transition like wind turbines or heat pumps can also emit such low-frequency sounds. Thus, to evaluate the noise emission of environmental sounds, it is crucial to understand the perception of the low-frequency content of a sound by the auditory system. The audible low-frequency range extends from 20 Hz to around 250 Hz. The sound can be perceived as humming, rumbling or booming, if the sound contains tonal components in this range. These sensations are specific to the low-frequency range. A humming sound contains a low-frequency pure tone; if the level of this tone varies over time, it is perceived as rumbling. Does the sound contain, apart from the low frequency component, also higher tonal components it can be perceived as booming. The aim of the project is to characterise main contributions to the sensations humming, rumbling and booming. To this end, the effect of the variation of characteristic signal properties of basic signal types on the sensations is measured. The results are used to develop models of these sensations. The long-term goal is to use simulations of the sensations humming, rumbling and booming in models for noise evaluation of environmental sounds with respect to annoyance, pleasantness or quality.