Fachliche Definition

Bevor wir zu einfacheren Erklärungen übergehen, betrachten wir zunächst die formale Definition, wie sie in Normen und in der Fachliteratur verwendet wird. Sie besteht aus zwei Teilen, da sich der eine Begriff unmittelbar aus dem anderen ergibt.

Statischer Druck – der Druck, der an einem bestimmten Punkt eines Mediums herrscht, wenn darin keine akustischen Schwingungen auftreten; es handelt sich um den atmosphärischen Druck.

Schalldruck (p) – die Differenz zwischen dem Druck, der an einem bestimmten Punkt eines Mediums im Moment des Durchgangs einer Schallwelle herrscht, und dem statischen Druck.

Kurz gesagt: Der Schalldruck ist kein absoluter Wert, sondern eine momentane Änderung – eine Schwankung um den „normalen“ Druck, der uns umgibt.

Akustik einfach erklärt

Stellen Sie sich eine vollkommen ruhige Seeoberfläche vor. Das ist unser Ruhezustand, also der statische Druck (atmosphärischer Druck). Er umgibt uns ständig, auch wenn wir ihn nicht wahrnehmen. Werfen wir nun einen Stein ins Wasser. Es entsteht eine Welle, die sich über die Oberfläche ausbreitet. Diese Welle hat ihre „Berge“ (Wellenberge) und „Täler“ (Wellentäler).

Der Schalldruck ist genau dasselbe – nur in der Luft. Eine Schallquelle (z. B. eine Gitarrensaite oder unsere Stimmbänder) wirkt wie dieser Stein – sie versetzt die Luftmoleküle in Schwingung. Diese Schwingungen breiten sich aus und bilden mikroskopisch kleine, abwechselnde Zonen:

• Verdichtungen (kurzzeitiger Druckanstieg, „Berg“ der Welle).

• Verdünnungen (kurzzeitiger Druckabfall, „Tal“ der Welle).

Diese blitzschnellen Druckschwankungen um das konstante Niveau des atmosphärischen Drucks sind die Schallwelle. Wenn sie unser Ohr erreicht, versetzt sie das Trommelfell in Bewegung, und unser Gehirn interpretiert diese Schwingungen als Schall.

Je größer die Amplitude dieser Schwankungen – also je höher die „Berge“ und je tiefer die „Täler“ –, desto größer ist der Schalldruck und desto lauter nehmen wir den Schall wahr.

Es lohnt sich, sich bewusst zu machen, was für ein unvorstellbar empfindliches Instrument das menschliche Ohr ist.

• Der atmosphärische (statische) Druck beträgt ca. 100 000 Pascal (Pa).

• Die Hörschwelle, also der leiseste Schall, den wir wahrnehmen können, entspricht einem Schalldruck von lediglich 0,00002 Pa (d. h. 20 Mikropascal, µPa).

Genau dieser Wert (20 µPa) wurde als universeller Bezugspunkt für akustische Messungen festgelegt.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Der Umgang mit derart kleinen und zugleich so stark unterschiedlichen Werten (von der Hörschwelle bis zur Schmerzschwelle bei ca. 20 Pa) ist äußerst unpraktisch. Deshalb arbeitet man in der Praxis nur selten mit dem Schalldruck in Pascal. Stattdessen setzt man ihn ins Verhältnis zur Hörschwelle (20 µPa) und rechnet ihn in eine wesentlich handlichere, logarithmische Skala um – Dezibel (dB). Diesem Thema, dem Schalldruckpegel, widmen wir uns in einem der folgenden Artikel.

Merken Sie sich:

• Schall ist ein physikalisches, messbares Phänomen – schnelle Druckschwankungen in einem Medium.

• Der Schalldruck ist die Amplitude dieser Schwankungen.

• Ein höherer Schalldruck bedeutet (vereinfacht gesagt) einen lauteren Schall.