Gehörrichtige Lautstärke

Unter dem Begriff Gehörrichtige Lautstärke oder Gehörrichtige Lautstärke-Entzerrung wird beschrieben, wie Schallaufnahmen so wiedergegeben werden, dass sie bei unterschiedlichen Lautstärken einen ähnlichen Höreindruck ergeben.

Wahrnehmung unterschiedlicher Lautstärken

Wahrnehmung: Kurven gleicher Lautstärkepegel nach geltender Norm ISO 226(2003) (rot) und der 40-phon-Kurve der vorhergehenden Norm (blau)

Die Lautstärkewahrnehmung ist stark frequenzabhängig. Die Abhängigkeit der Lautstärkewahrnehmung von der Frequenz fällt darüber hinaus für unterschiedliche Lautstärkepegel unterschiedlich aus.

Im Bild rechts ist die Frequenzabhängigkeit der Lautstärkewahrnehmung für unterschiedliche Lautstärken dargestellt, also welchen Schalldruckpegel Sinustöne unterschiedlicher Frequenz haben müssen, damit sie jeweils gleich laut wahrgenommen werden. Die aktuelle Norm der Kurven gleicher Lautstärkepegel ist ISO 226:2003 [1]

• Bei einem Lautstärkepegel von 80 Phon muss zum Beispiel der Schalldruckpegel eines 50-Hz-Tons um ca. 13 dB angehoben werden, damit er gleich laut empfunden wird wie ein 1000-Hz-Ton. Der Schalldruckpegel eines 10000-Hz-Tons braucht hierzu nicht verändert zu werden, er klingt gleich laut wie der 1000-Hz-Ton.
• Bei einem Lautstärkepegel von 40 Phon muss dagegen der Schalldruckpegel eines 50-Hz-Tons um ca. 24 dB angehoben werden, damit er gleich laut empfunden wird wie ein 1000-Hz-Ton. Der Schalldruckpegel eines 10000-Hz-Tons muss hierzu um 5 dB angehoben werden.

Prinzip gehörrichtiger Lautstärke-Entzerrung

Ist Musik für einen Original-Lautstärkepegel von 80 Phon abgemischt, so dass sie dort gut klingt, sind die Eigenschaften des Gehörs für diesen Pegel in die Aufnahme mit eingegangen (Für gleiche Lautstärke 13 dB Pegelanhebung bei 50 Hz, keine Pegelanhebung für 10000 Hz).

Wird diese Musik nun mit 40 Phon Lautstärkepegel abgespielt, stimmen die Einstellungen für die 80-Phon-Aufnahme nicht mehr (Für gleiche Lautstärke nun 25 dB statt 13 dB Pegelanhebung bei 50 Hz erforderlich, 5 dB statt 0 dB Pegelanhebung bei 10000 Hz). Das heißt, um einen ähnlichen Klang wie bei der Originalaufnahme zu erzielen, müssten die Bässe bei 50 Hz um 12 dB abgehoben werden und die Höhen bei 10000 Hz um 5 dB.

Verstärker-Schaltungen zur gehörrichtigen Lautstärke-Entzerrung, bzw. Loudness-Tasten sollen eine entsprechende Korrektur des Frequenzgangs durchführen, um bei Wiedergabe mit niedrigen Lautstärken einen ähnlichen Klang wie bei der Originallautstärke zu erzielen.

Technische Ausführung

Bei der Wiedergabe von Geräuschen über Lautsprecher oder Kopfhörer soll ein plausibler ausgeglichener Höreindruck vermittelt werden. Wegen der nahezu freien Wahl des Wiedergabepegels entsteht dabei leicht ein unangenehmer Eindruck, wenn durch die Änderung gegenüber dem Originalpegel eine veränderte Klangfärbung entsteht oder sogar wegen der pegelabhängigen Verdeckung einzelne Klangkomponenten verschwinden.

Um sowohl bei laut als auch bei leise eingestelltem Verstärker eine dem Originalgeräusch entsprechende Wiedergabe aller Frequenzen zu ermöglichen, werden viele Verstärker mit unterschiedlichen Schaltungen ausgerüstet, die eine gehörrichtige Lautstärkeentzerrung vollbringen sollen. Dabei soll der Frequenzgang des dargebotenen Geräusches an den Wiedergabepegel angepasst werden. Durch Drücken einer Taste mit der Bezeichnung loudness oder contour wird diese Funktion eingeschaltet. Diese Funktion liefert aber nur einen eingeschränkten Nutzen, da die Anpassung zumeist zu einfach ausgelegt ist und die Anwendbarkeit der Kurven gleicher Lautstärkepegel (Isophone) auf komplexe Signale zumindest umstritten ist. Zudem fehlt eine Anpassung an die jeweilige Geräuschart und den Hörort.

Die Annahme, dass Höhen und Tiefen gleichermaßen angehoben werden müssen, ist nicht richtig. Die Isophonen laufen bei Frequenzen höher als 1 kHz so gut wie alle parallel, daher wäre bei leiser Wiedergabe nur der Pegel der tiefen Frequenzen anzuheben.

Normen

Die ersten Daten der "gehörrichtigen Lautstärke" wurden 1933 von Fletcher-Munson zusammengetragen. Die psychoakustischen "Kurven gleicher Lautstärkepegel" sind in ISO-Recommendation R226 (R454) und DIN 45630 Bl.2 (DIN1318) nach Robinson-Dadson festgelegt. Die aktuellen Daten sind in ISO 226:2003 definiert.

Literatur

• Hubert Henle: Das Tonstudio Handbuch. 5.Auflage, GC Carstensen Verlag, München, 2001, ISBN 3-910098-19-3
• Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig, 2006, ISBN 3-446-40198-9

Siehe auch

• Lautstärke | Lautheit | Hörschwelle | Schmerzschwelle | Hörversuch

Weblinks

• "Gehörrichtige" Lautstärkeregelung und die Hörempfindlichkeit (PDF-Datei; 135 kB)
• Kurven gleicher Lautstärkepegel - Fletcher-Munson ist nicht Robinson-Dadson (PDF-Datei; 291 kB)
• Precise and Full-range Determination of Two-dimensional Equal Loudness Contours (PDF-Datei; 191 kB)