Psychoakustische Analyse der Schallausbreitung für die Lärmkartierung

In der Soundscape-Forschung werden (bereits seit 1970) komplexe Klanglandschaften anhand psychoakustischer, psycho- und soziologischer Daten und Erhebungen bewertet. Die Psychoakustik beschreibt dabei die menschliche Empfindung und Verarbeitung von Schall. Normierte Verfahren und Methoden dazu stehen seit 2014 in der DIN ISO 12913 bereit. Im Teil 3 der aktuellen Fassung wird seit 2021 eine zusätzliche psychoakustische Kartierung explizit empfohlen, um die Abbildung der Lärmbelastung in die Schallimmissionsprognose anhand von Lärmkarten zu unterstützen. Aktuell steht dafür kein Berechnungsprogramm bzw. keine der etablierten Softwarelösungen zur Verfügung. Zur Beurteilung des Umgebungslärms wird bislang der Schalldruckpegel bzw. der A-bewertete Schalldruckpegel in Dezibel verwendet. Die Angabe des Schalldruckpegels ist jedoch nachweislich nur sehr begrenzt geeignet, um eine tatsächlich wahrgenommene Lärmbelastung abzubilden. Dabei bedeutet ein im Sinne von Schallschutzanforderungen „unkritischer“ Schalldruckpegel nicht zwangsläufig, dass keine (erhebliche) Lärmbelästigung vorliegt. Diesem Problem kann durch eine psychoakustische Betrachtung von Schall und dessen Ausbreitung begegnet werden. Eine objektive und wahrnehmungsbezogene Bewertung von Schall gelingt mit psychoakustischen Größen, wie Lautheit, Schärfe und Tonhaltigkeit. Die softwareseitige Umsetzung zusammen mit der SoundPLAN GmbH und die Anwendung psychoakustischer Analysen (u. a.) in Landkarten für die Schallimmissionsprognose ist das Ziel des hier vorgestellten Vorhabens. Dazu werden notwendige Grundlagen psychoakustischer Analysen und das Einsatzpotenzial diskutiert und schließlich ein methodischer Ablauf zur Erstellung psychoakustischer Karten vorgestellt. Schließlich zeigt eine beispielhafte Berechnung psychoakustische Kartierung mit SoundPLANnoise®. Die vorgestellte und bereits praktisch einsatzfähige Umsetzung zur psychoakustischen Kartierung für die Schallimmissionsprognose dient als Grundlage für weitere und vielfältige Forschungs- und Entwicklungsumfänge. So wird die Implementierung weiterer psychoakustischer Analysen, die Auralisierung ortsspezifischer Schallimmission und die Entwicklung von übergeordneten Belästigungsindizes aus kombinierten, psychoakustischen Größen sowie weiteren Faktoren angestrebt.

Since 1970, soundscapes have been described using psychoacoustic, psychological, and sociological data and surveys Psychoacoustics describes human perception of sound via hearing and has been an established approach to assessing product noise for years. Standardized procedures and methods have been available in DIN ISO 12913 since 2014. In part 3 of this standard, psychoacoustic mapping has been explicitly recommended since 2021 to support a representation of actual noise pollution in established noise maps. Currently, there is no software available to create psychoacoustic maps. To assess environmental noise, sound pressure or sound pressure levels measured in decibels (dB) have been used so far. However, it has been proven that sound pressure levels only indicate actual perceived noise pollution to a very limited extent. A "non-critical" sound pressure level does not necessarily mean that there is no considerable noise pollution.
This problem can be addressed by a psychoacoustic view of sound and its propagation. An objective and perception-related evaluation of sound succeeds with psychoacoustic quantities, such as loudness, sharpness, and tonality. A software implementation together with SoundPLAN GmbH and the application of psychoacoustic analyses for sound immission prediction (e. g. in maps) are the goals of the project presented here.
For this purpose, necessary fundamentals of psychoacoustic analyses and their application potential are discussed. Finally, a methodical procedure to create psychoacoustic maps is presented. An example calculation shows a validation of a psychoacoustic mapping with SoundPLANnoise®. The presented and already implemented psychoacoustic mapping for sound immission prediction serves as a basis for further research and development scopes. Thus, the implementation of further psychoacoustic analyses, auralization of site-specific sound immission, and the development of superordinate annoyance indices from combined, psychoacoustic variables are future goals.