Lautheit in Sone messen (DIN 45631 / ISO 532): Das bessere Dezibel für die menschliche Hörwahrnehmung
In diesem Fachbereich betrachten wir die wichtigste psychoakustische Messgröße: die Lautheit, die in Sone gemessen wird. Seit Jahrzehnten sind hochpräzise Schallpegelmessgeräte verfügbar, die den physikalischen Schallpegel erfassen und typischerweise in dB(A) anzeigen. Eine solche Messung ist jedoch im Wesentlichen an physikalischen Größen orientiert und besitzt nur eine sehr einfache, für einzelne Sinustöne bei konstantem Pegel gültige Anpassung an unser Gehör. Um objektiv zu entscheiden, ob Schallquelle A für das menschliche Ohr lauter oder leiser ist als Schallquelle B, beschreibt die Lautheit in Sone (nach dem Zwicker-Modell) unser reales Hörvermögen wesentlich besser als das klassische Dezibel.
Wichtiger Hinweis für die Messpraxis: Klassische Handschallpegelmesser (wie NTi XL2 oder Bedrock SM50) erfassen zwar dB(A)-Pegel und Terzspektren, können jedoch keine Lautheit in Sone berechnen – weder stationär nach ISO 532B noch zeitvariant nach DIN 45631/A1! In unserem PC-gestützten Audio-Messsystem Akulap sind diese etablierten Verfahren vollständig integriert: vom preiswerten Standalone-Basispaket (30005) für stationäre Signale über unsere modulare Akulap-Schiene (inkl. USB-Messmikrofon mit integriertem Dongle 6533 und optionalem 1/2"-Klasse-1-Upgrade) bis hin zu unserem Special für das Audio Precision APx555 Framework.
Stationäre vs. Zeitvariante Signale, A-/C-Kurve & das Geheimnis der „Loudness“-Taste
Spielen Sie die 4 praxisnahen Referenzsignale direkt im Browser ab (inkl. einstellbarer Synthese-Parameter über den „Advanced“-Knopf). Erleben Sie live mit eigenen Ohren, welches Messverfahren (ISO 532B vs. DIN 45631/A1) für welches Geräusch geeignet ist – und warum die Lautheit in Sone den Kreis zwischen Pegel, Frequenz und menschlichem Gehör schließt:
Bei stationären Signalen und festem Pegel ist dB(A) durchaus aussagefähig – aber sobald sich der Pegel ändert, kippt die Gehörkurve!
Bei einem rein stationären Signal und einem festen, leisen bis mittleren Pegel liefert auch ein klassischer Schallpegelmesser in dB(A) einen brauchbaren Anhaltspunkt. Doch sobald sich der Pegel ändert, stimmt die A-Bewertungskurve nicht mehr – genau deshalb gibt es am Schallpegelmesser ja zusätzlich die C-Kurve (für hohe Pegel, bei denen unser Ohr Bässe plötzlich viel stärker wahrnimmt)! Man müsste beim klassischen Dezibel also ständig pegelabhängig eine andere Bewertungskurve wählen.
In klassischen Hi-Fi-Geräten gab es genau aus diesem Grund eine spezielle Taste, um bei niedrigen Abhörpegeln gezielt Bässe und Höhen anzuheben, damit die Musik für unser Ohr wieder ausgewogen und „gehörrichtig“ klingt. Und wie hieß diese Taste? „Loudness“ (zu Deutsch: Lautheit)! Genau diese pegel- und frequenzabhängige Anpassung unseres Gehörs – plus die Verdeckungseffekte über alle 24 Bark-Frequenzgruppen und die Zeitdynamik bei schwankenden oder impulsartigen Geräuschen – berechnet die Lautheit in Sone (DIN 45631 / ISO 532) vollautomatisch in einer einzigen, gehörrichtigen Zahl!
1. Konstantes Rosa Rauschen (z. B. Lüftung, Klima, Server-Lüfter im Dauerbetrieb)
Gleichmäßiges Breitbandrauschen ohne zeitliche Pegel- oder Tonhöhenschwankung. Über den „Advanced“-Knopf können Sie die Klangfarbe (Tiefpass-Grenzfrequenz) und eine Hi-Fi-„Loudness“-Bass-/Höhenanhebung live testen.
2. Rosa Rauschen mit 1 Hz moduliert (z. B. langsame Pegelschwankung am Hörplatz / Stuhl)
Rosa Rauschen, dessen Pegel im Sekundentakt (1 Hz) auf- und abschwillt. Unter „Advanced“ können Sie die Modulationsfrequenz (0,2–5 Hz) und den Modulationsgrad (10–95 %) live verstellen.
3. Waberndes Pumpengeräusch & zyklische Maschinen-Pulsation
Tieffrequent wabernde Hydraulik- oder Vakuumpumpe mit rhythmischer Drehzahl-, Pegel- und Spektralverschiebung. Unter „Advanced“ lassen sich Waber-Frequenz und Grundton live regeln.
4. Harte Impulse, Schaltklacken, Relais & mechanisches Schlagen
Transiente Schläge, Einrastgeräusche, Relais-Klacken oder Stanzimpulse im Millisekundenbereich. Unter „Advanced“ können Sie Impuls-Abstand (ms) und Schlag-Härte/Resonanz live variieren.
Finden Sie Ihr optimales Sone-Messsystem
Wählen Sie Ihren Anwendungsfall – das passende Komplettpaket wird per Klick automatisch im Konfigurator vorkonfiguriert:
WEG A: Stationäre Signale – Standalone-Basispaket (ISO 532B)
Für zeitlich konstante Geräusche mit beliebigem Spektrum (Lüftungsanlagen, Lüfter, Motoren mit konstanter Drehzahl): Unser eigenständiges Standalone-Basispaket (30005) inklusive geregeltem Kalibrator Center 326 (7002). Eine wirtschaftliche Komplettlösung für reine stationäre Sone-Messungen (festes System, nicht auf Klasse 1 oder weitere Akulap-Module erweiterbar).
WEG B: Stationäre Lautheit auf der ausbaufähigen Akulap-Schiene
Wenn Sie stationäre Lautheit in Sone messen möchten und gleichzeitig die volle Ausbaufähigkeit von Akulap wünschen: Akulap Basismodul Schall (3303016) + Plug-in Psychoakustik I (3303025) + USB-Messmikrofon inkl. integriertem Lizenz-Dongle (6533) + Kalibrator Center 326 (7002). Jederzeit auf eine vorpolarisierte 1/2"-Klasse-1-Kapsel (30006 / 7050) oder zeitvariante Lautheit erweiterbar!
WEG C: Zeitvariante Lautheit für veränderliche Signale & Impulse
Sobald sich Signale zeitlich schnell ändern (Impulse, Schaltvorgänge, Anlaufgeräusche, Maschinenzyklen), versagt ISO 532B. Unser Akulap Zeitvariant-Paket kombiniert das Akulap Basismodul Schall, das Plug-in Psychoakustik II (DIN 45631/A1 & ISO 532-1), das USB-Messmikrofon inkl. Dongle und den Kalibrator Center 326 – ebenfalls direkt auf Klasse 1 (1/2" vorpolarisiert) upgradebar
3 schlüsselfertige Sone-Komplettpakete
Alle Pakete enthalten zwingend den aktiv geregelten Kalibrator Center 326, da das menschliche Gehör stark pegelabhängig arbeitet und ohne 94,0-dB-Referenz keine verlässlichen Sone-Werte möglich sind.
Set 1: Standalone-Basispaket Lautheit in Sone (ISO 532B)
Schlüsselfertiges Standalone-Einstiegspaket für stationäre Geräuschquellen (Lüfter, Klimatechnik, Dauerbetrieb) inkl. Kalibrator Center 326. (Hinweis: Festes Komplettpaket – nicht auf Klasse 1 oder weitere Akulap-Module upgradebar).
Set 2: Akulap-Paket Stationäre Lautheit (DIN 45631 / ISO 532B)
Der modulare Akulap-Arbeitsplatz für stationäre Sone-Messungen (DIN 45631 / ISO 532B): Enthält das Akulap Basismodul Schall, das Sone-Plug-in I, das USB-Messmikrofon inkl. integriertem Lizenz-Dongle und den Kalibrator Center 326. (Auf Klasse 1 mit 1/2" vorpolarisierter Kapsel upgradebar!).
Set 3: Akulap Pro-Paket Zeitvariante Lautheit (DIN 45631/A1 & ISO 532-1)
Unsere meistgewählte Lösung für zeitlich veränderliche Signale, Impulse und Produktentwicklung: Akulap Basismodul Schall + Plug-in Psychoakustik II (Zeitvariante Lautheit nach DIN 45631/A1, ISO 532-1, Spezifische Lautheit & Schärfe) + USB-Messmikrofon inkl. Dongle + Kalibrator Center 326. (Optional im Konfigurator mit Klasse-1-Upgrade 1/2" vorpolarisiert kombinierbar!).
B2B-System-Konfigurator: Lautheit in Sone
Wählen Sie links Ihr Basissystem und rechts die benötigten Sone-Plug-ins, Mikrofone und Kalibratoren. Der Komplettpreis und das Angebot aktualisieren sich:
1. Grundsystem wählen
Center 326
Schallpegelkalibrator Klasse 2 1000Hz 94dB+114dB
94.0 dB @ 1 kHz
USB Mess-Mikrofon für Akulap / Option Sone Messung rauscharmes Mikrofon Klasse 1 ab 20dB
Ihre System-Konfiguration
Ist Quelle A lauter als Quelle B? dB(A) vs. Sone im direkten Vergleich
Erleben Sie, warum das physikalische Dezibel dB(A) für das menschliche Gehör ungeeignet ist und wie das Zwicker-Modell (DIN 45631) die wahrgenommene Lautstärke exakt berechnet:
1-kHz-Sinuston vs. Breitband-Lüfter bei exakt 60,0 dB(A)
Obwohl beide Schallquellen am Schallpegelmesser exakt denselben physikalischen Wert von 60,0 dB(A) anzeigen, empfindet das menschliche Gehör den Lüfter mit 11,8 sone als fast dreimal so laut wie den Einzelton (4,0 sone). Das Zwicker-Modell (ISO 532B) integriert die spezifische Lautheit N' über alle 24 Frequenzgruppen des Gehörs und deckt diese Diskrepanz objektiv auf.
Schaltvorgänge, Relais-Klicks & Impulse (DIN 45631/A1 & ISO 532-1)
Bei dynamischen Signalen (Schalter, Anlaufvorgänge, Maschinentakte) versagt ISO 532B, weil unser Gehör Schallereignisse vor und nach einem Impuls dämpft oder maskiert. Nur das zeitvariante Modell (DIN 45631/A1 & ISO 532-1 in Akulap Plug-in II 3303026) liefert den zeitlichen Lautheitsverlauf N(t), die Maximal-Lautheit N_max und das Perzentil N₅, das in Industrienormen gefordert wird.
Pegelabhängigkeit des Gehörs: Warum der Kalibrator Center 326 notwendig ist
Anders als bei relativen Frequenzgangmessungen arbeitet das menschliche Gehör stark pegelabhängig: Bei 40 dB verläuft die Hörschwelle ganz anders als bei 80 dB. Eine Pegelabweichung von nur 6 dB halbiert oder verdoppelt den berechneten Sone-Wert! Deshalb ist der aktiv geregelte Kalibrator Center 326 (7002) Bestandteil ausnahmslos jedes unserer Komplettpakete.
Grundlagen einer Lautheitsmessung nach Dr.-Ing. Frank Jordan
Von der physikalischen Druckschwankung (Pa) zur gehörrichtigen psychoakustischen Lautheitskurve (Sone):
Physikalischer Schallpegel (Pa) – Die Eingangsgröße
Ausgangspunkt jeder Akustikmessung ist der Schalldruck in Pascal (Pa). Das Ziel einer psychoakustischen Bewertung ist jedoch nicht nur die Erfassung physikalischer Größen, sondern die Beantwortung der Kernfrage: Ist Schallereignis A für das menschliche Gehör lauter oder leiser als Schallereignis B?
Das Dezibel (dB) – Logarithmische Wahrnehmung
Das menschliche Gehör überstreicht einen enormen Druckbereich von der Hörschwelle (20 µPa) bis zur Schmerzgrenze (über 60 Pa) – ein Verhältnis von über 1 zu 3.000.000. Die logarithmische Dezibelskalierung bildet diesen Bereich handlich von 0 bis 130 dB ab, entspricht aber noch keiner gehörrichtigen Lautstärke.
Frequenzbewertung (A, C, Z) – Historischer Kompromiss
Unser Ohr nimmt mittlere Frequenzen (1–5 kHz) wesentlich empfindlicher wahr als tiefe Bässe oder hohe Frequenzen. Die A-Kurve ist jedoch nur für einzelne Sinustöne bei konstantem Pegel gültig. Bei breitbandigen Geräuschen (Lüfter, Motoren) schneidet dB(A) tiefe Frequenzen ab und bewertet die empfundene Lautstärke nachweislich falsch.
Stationäre Lautheit (ISO 532B) vs. Zeitvariant (DIN 45631/A1)
Das Zwicker-Modell teilt das Gehör in 24 kritische Frequenzgruppen (Bark) ein und berechnet die spezifische Lautheit N'. ISO 532B eignet sich für zeitlich konstante Geräusche (Lüfter, Klimatechnik). DIN 45631/A1 (ISO 532-1) ist der moderne Industriestandard für veränderliche Signale, der Vor- und Nachverdeckungseffekte im Millisekundenbereich abbildet.
Grenzen des Modells – Lästigkeit & Psychologie
Ein Sone-Wert beziffert die empfundene Lautstärke (1 sone = 40 phon), sagt aber noch nichts über die Lästigkeit aus. Für Lästigkeit werden Schärfe, Rauigkeit und Tonhaltigkeit herangezogen. Zudem setzen psychologische Faktoren Grenzen: Ein leiser Zahnarztbohrer oder Schreie werden als unerträglich empfunden, was kein technisches Modell abbilden kann.
Weitere psychoakustische Parameter für die akustische Lästigkeit
Lautheit in Sone bestimmt die empfundene Lautstärke. Für die vollständige Lästigkeitsbewertung stellt Akulap diese weiteren normgerechten Spezial-Module bereit:
Tonhaltigkeit & Tonzuschlag nach DIN 45681:2006 & IEC 61400-11
Objektive Bestimmung von Einzeltönen im Spektrum zur Ermittlung des Tonzuschlags (0–6 dB) nach TA Lärm sowie Tonhaltigkeit an Windenergieanlagen.
Prominent Discrete Tones gemäß ECMA-418-1 Annex B
Akkreditierte Prüfung für IT- und Bürogeräte: Berechnung von Tone-to-Noise Ratio (TTNR) und Prominence Ratio (PR) gemäß internationalem Standard.
Psychoakustische Schalter- & Haptik-Bewertung nach GMW18141 & GMW14155
Spezialmodul für Fahrzeuginnenraum-Bedienelemente: Automatische Segmentierung und psychoakustische Qualitätsbewertung von Schaltgeräuschen.
Schärfe (DIN 45692), Rauigkeit & Spezifische Lautheit
Bestandteil von Psychoakustik II (3303026): Schärfe in Acum, Rauigkeit in Asper und 24-Bark-Frequenzgruppenverlauf über der Zeit.
AM/FM-Modulationsanalyse für Getriebe & rotierende Maschinen
Erfassung von Amplituden- und Frequenzmodulationen zur Fehlerdiagnose bei Lagern, Getrieben und Elektromotoren.
Videokurs: Lautheit in Sone mit Akulap am PC
Praxis-Workflows, Messtechnik-Aufbau und Audio-Import direkt aus dem Akustik-Labor von Dr.-Ing. Frank Jordan:
Messung der Lautheit in sone mit Akulap von zeitlich veränderlichen Signalen (DIN 45631 & ISO 532)
Dr.-Ing. Frank Jordan zeigt den kompletten Ablauf in 5 Schritten: 1. Benötigtes Equipment & warum der 94-dB-Kalibrator Pflicht ist, 2. Einpegeln bei 1 kHz / 94 dB, 3. Rohdaten-Tonaufzeichnung aktivieren, 4. Zeitbereich im Pegelzeitverlauf per Maus markieren und 5. HTML-Bericht (Sone vs. dB(A) im direkten Zeitvergleich) sowie CSV-Export generieren.
A-Bewertung vs. C-Bewertung erklärt – und warum Lautheit in Sone überlegen ist
Was passiert bei einem 50-Hz-Tieftonton am Schallpegelmesser? Warum die A-Kurve tiefe Frequenzen wegschneidet und warum die Lautheit in Sone das überlegene psychoakustische Modell ist.
Audio-Aufnahmen (z. B. vom NTi XL2) in Akulap importieren & nachträglich auswerten
Da Handschallpegelmesser keine Lautheit in Sone berechnen können, zeigt dieses Tutorial, wie Sie am Handgerät aufgezeichnete WAV-Dateien (inkl. automatischer Erkennung der NTi XL2 Kalibrierdaten) in Akulap laden und am PC analysieren.
Lautheit & Psychoakustik im Audio Precision APx555 Framework
Für Entwicklungslabore und Audio-Prüfstände mit APx555, APx525 oder APx515: Integrieren Sie normgerechte Sone- und Psychoakustik-Messungen direkt in Ihre automatisierte APx-Sequenz:
Zeitvariante Lautheit / Loudness in Sone (DIN 45631/A1) für APx
Direktes Software-Modul für das Audio Precision APx-Framework: Zeitvariante Lautheit nach DIN 45631/A1 und ISO 532-1, spezifische Lautheit N', N_max und Perzentile im automatisierten Prüfablauf.
Komplette Mehrkanal-Psychoakustik-Suite für das APx Framework
Die umfassende Industrie-Suite für APx: Mehrkanalige zeitvariante Lautheit (DIN 45631/A1, ISO 532-1), stationäre Lautheit (ISO 532B), Schärfe (DIN 45692), Tonhaltigkeit (DIN 45681), Rauigkeit (Daniel & Weber), Impulshaftigkeit & Terz-Spektrogramm.
Messsysteme mieten mit 100 % Anrechnung auf Neukauf
Testen Sie Akulap und unsere Messmikrofone wochenweise flexibel in Ihrem eigenen Betrieb. Bei anschließendem Neukauf rechnen wir 100 % der Monatsmiete an:
FAQ zur Lautheitsmessung in Sone (DIN 45631 / ISO 532)
Warum bildet die Lautheit in Sone (DIN 45631 / ISO 532) unser Hörvermögen besser ab als dB(A)? ↓
Der klassische A-bewertete Schalldruckpegel in dB(A) beruht auf einem rein physikalischen Messprinzip mit einem stark vereinfachten Filter, der tiefe Frequenzen drastisch dämpft und nur für leise Einzeltöne im Dauerstrich gilt. Das menschliche Gehör arbeitet jedoch komplex nichtlinear: Es zerlegt Schall in 24 kritische Frequenzbänder (Bark) und weist Frequenz- sowie Pegelmaskierungen auf. Die Lautheit in Sone (nach dem Zwicker-Modell) berechnet die spezifische Lautheit N' in jeder Frequenzgruppe und liefert eine lineare Skala: 2 Sone klingen für den Menschen exakt doppelt so laut wie 1 Sone.
Wann reicht die stationäre Lautheit (ISO 532B) und wann benötige ich das zeitvariante Modell (DIN 45631/A1)? ↓
ISO 532B eignet sich ausschließlich für zeitlich konstante Dauergeräusche, deren Spektrum sich über die Messzeit nicht verändert (z. B. Lüftungsanlagen, Kühlgeräte, Pumpen oder Motoren bei konstanter Drehzahl). Sobald Schallereignisse zeitlich fluktuieren, Impulse, Klicks oder Anlaufkurven enthalten (z. B. Relais, Tasten, Schalter, Haushaltsgeräte, Maschinentakte), versagt ISO 532B. Hier ist das zeitvariante Modell nach DIN 45631/A1 (ISO 532-1) zwingend erforderlich, da es zeitliche Vor- und Nachverdeckungen im Millisekundenbereich berechnet.
Warum können klassische Handschallpegelmesser (wie NTi XL2 XL§, Svantek oder Bedrock SM50) keine Lautheit in Sone berechnen? ↓
Handschallpegelmesser sind nach IEC 61672 für physikalische Pegel (Leq, Lmax, Terzspektren) konzipiert. Die Berechnung der Lautheit nach Zwicker (DIN 45631/A1) erfordert jedoch eine komplexe digitale Filterbank über 24 Bark-Gruppen mit simultaner Modellierung von Vor- und Nachverdeckung, Nichtlinearitäten und spezifischer Lautheitsintegration. Dies übersteigt die Rechenarchitektur herkömmlicher Handgeräte. In Akulap erfolgt die Auswertung am PC in Echtzeit oder durch nachträglichen Import von am Handgerät aufgezeichneten WAV-Dateien.
Worin unterscheiden sich das Standalone-Basispaket und die modulare Akulap-Schiene hinsichtlich Erweiterung auf Klasse 1? ↓
Das Standalone-Basispaket (30005) ist eine in sich geschlossene, kostengünstige Komplettlösung für reine stationäre Messungen (ISO 532B). Es ist hardware- und softwareseitig fest vorkonfiguriert und kann weder auf Klasse 1 aufgerüstet noch um zeitvariante Module erweitert werden. Die modulare Akulap-Schiene (3303016 + 3303025/3303026 + 6533) hingegen ist voll ausbaufähig: Sie kann jederzeit mit dem Klasse-1-Upgrade (30006) mit vorpolarisierter 1/2"-Kapsel (7050) für rauscharme Messungen ab 20 dB oder weiteren Akulap-Modulen kombiniert werden.
Warum ist der Schallpegelkalibrator Center 326 bei jeder Sone-Messung Pflicht – und wo liegen die Grenzen des Gerätes? ↓
Weil das menschliche Gehör nichtlinear arbeitet: Die Isophonen und Hörschwellen verändern ihre Form dramatisch mit dem Absolutpegel. Ohne exakte Kalibrierung bei 94,0 dB schlägt ein Pegelfehler von nur wenigen Dezibel überproportional auf den Sone-Wert durch. Die physikalische Grenze des Modells liegt in der Psychologie: Ein Sone-Wert beziffert die empfundene Lautstärke, nicht jedoch die emotionale Lästigkeit. Ein leises Geräusch eines Zahnarztbohrers oder das Weinen eines Babys wird subjektiv als extrem lästig empfunden, obwohl der Sone-Wert gering sein kann.