DIN 45681-2005 Acoustics - Determination of tonal components of noise and determination of a tone adjustment for the assessment of noise immissions《声学 噪声音调组成测定和噪声辐射评定用音调调整测定》.pdf

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1、M rz 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Akustik, L rmminderung und Schwingungstechnik (NALS) im DIN und VDIPreisgruppe 20DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17

2、.140.01B 9601912www.din.deXDIN 45681Akustik Bestimmung der Tonhaltigkeit von Ger uschen und Ermittlung eines Tonzuschlages f r die Beurteilung von Ger uschimmissionenAcoustics Determination of tonal components of noise and determination of a tone adjustment for the assessment of noise immissionsAcou

3、stique Dtermination des composantes tonales du bruit et recherche dun coefficient tonal pour lvaluation des immissions de bruitAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 63 SeitenDIN 45681:2005-032InhaltSeiteVorwort 3Einleitung 41 Anwendungsbereich .52 No

4、rmative Verweisungen53 Begriffe .64 Messdurchfhrung 104.1 Allgemeines104.2 Messgerte.105 Auswertung105.1 Allgemeines105.2 Bandbreite G44fcder Frequenzgruppe 115.3 Bestimmung der Tonhaltigkeit.125.3.1 Allgemeines125.3.2 Bestimmung des mittleren Schmalbandpegels LSdes verdeckenden Gerusches 125.3.3 Be

5、stimmung des Tonpegels LTeines Tones in einer Frequenzgruppe135.3.4 Ausgeprgtheit eines Tones 135.3.5 Bestimmung des Frequenzgruppenpegels LGdes verdeckenden Gerusches .145.3.6 Verdeckungsma.145.3.7 Bestimmung der Differenz G44L 155.3.8 Bestimmung der mageblichen Differenz G44Ljeines Schmalbandspekt

6、rums .155.3.9 Bestimmung der mittleren Differenz G44Lmehrerer Spektren .176 Tonzuschlag KT17Anhang A (informativ) Werte der Bandbreite G44fc der Frequenzgruppen .18Anhang B (informativ) A-Bewertung .19Anhang C (informativ) Fenster-Effekt und Picket fence-Effekt 4.21Anhang D (informativ) Auflsungsver

7、mgen des menschlichen Ohres bei Frequenzenkleiner als 1000 Hz und geometrische Lage der Frequenzgruppen Eckfrequenzen 1524Anhang E (informativ) Verdeckung, Mithrschwelle, Verdeckungsma 5 .26Anhang F (informativ) Empfehlungen zur Darstellung von Ergebnissen .27F.1 Messung .27F.2 Akustische Umgebung27

8、F.3 Mess-, Speicher- und Auswertegerte 27F.4 Akustische Daten 27Anhang G (informativ) Berechnung der Unsicherheit der Differenz G44L 28Anhang H (informativ) Iterationsverfahren zur Berechnung des Tonzuschlages KT.31Anhang I (informativ) Beispiele zur Bestimmung des Tonzuschlages35I.1 Pumpenanlage mi

9、t nur einem Ton in einer Frequenzgruppe .35I.2 Verbrennungsmotor mit mehreren Tnen in einer Frequenzgruppe.39I.3 Windenergieanlage mit wechselnden Betriebszustnden 44Anhang J (informativ) Programm zur Ermittlung des Tonzuschlages 49Literaturhinweise62DIN 45681:2005-033VorwortDiese Norm wurde vom Nor

10、menausschuss Akustik, Lrmminderung und Schwingungstechnik,Arbeitsausschuss A 2 Geruschimmissionen Ermittlung, Bewertung, Beurteilung“ erarbeitet. Der ersteEntwurf dieser Norm wurde im Januar 1992 herausgegeben. Inzwischen sind eine Reihe vonUntersuchungen verffentlicht worden (z. B. 1, 2), die sich

11、mit der Anwendung dieser Norm in dertglichen Praxis befassen. So wurden in 2 14 tonhaltige Geruschbeispiele zusammengestellt, bei denender Tonzuschlag einerseits subjektiv durch Testpersonen vergeben und andererseits messtechnisch durchAnwendung des ersten Entwurfes dieser Norm bestimmt wurde. In 13

12、 wurde u. a. zusammenfassendber die Anwendung des Entwurfes vom November 2002 auf die Immissionsspektren von 12unterschiedlichen Windenergieanlagen berichtet. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sowie dieErgebnisse zwischenzeitlich ebenfalls verffentlichter weiterer nationaler und internationaler N

13、ormen undNormentwrfe zur Tonhaltigkeit (z. B. ISO/DIS 1996-2:2003-05, DIN EN 61400-11:2003-11,ANSI S 1.13:1995, ECMA-74:2003-12) fhrten zur vorliegenden Norm. Dabei ist auf die folgendeEntwicklung hinzuweisen:Der erste Entwurf DIN 45681 wurde im Januar 1992 verffentlicht und zur Diskussion gestellt.

14、 DieAnwendung dessen und daraufhin eingehende Kommentare haben dazu gefhrt, dass im November 2002ein zweiter Entwurf mit folgenden wesentlichen nderungen verffentlicht wurde.a) Einfhrung eines frequenzabhngigen Verdeckungsmaes;b) nderung der Tonzuschlge in Abhngigkeit von der Differenz des Tonpegels

15、 zum Pegel desverdeckenden Gerusches in der Frequenzgruppe um die Tonfrequenz;c) Einfhrung eines Iterationsverfahrens zur Berechnung des mittleren Schmalbandpegels in derFrequenzgruppe des Tones;d) Addition der Tonpegel bei mehreren Tnen in einer Frequenzgruppe;e) Anwendung des Verfahrens zur Tonhal

16、tigkeitsbestimmung auf A-bewertete Spektren;f) bei Anwendung des Hanning-Fensters muss bei Addition von zwei oder mehr Pegeln eine Korrekturdurchgefhrt werden;g) Einfhrung von Kriterien fr die Ausgeprgtheit eines Tones (maximale Bandbreite und minimaleFlankensteilheit);h) gendertes Kriterium fr die

17、Unterscheidbarkeit benachbarter Tne unter 1000 Hz.Nach eingehender Behandlung und Auswertung der Kommentare zur Entwurfsfassung vom November2002 im zustndigen Ausschuss NALS A 2 wurde die vorliegende Norm mit folgenden nderungen erstellt:a) keine Unterscheidung bei der Anwendung des Verfahrens bei s

18、tationren und nicht stationrenGeruschen;b) Bercksichtigung mehrerer zeitlich versetzter Schmalband-Mittelungsspektren ber eine Messzeit vonjeweils etwa 3 Sekunden;c) Berechnung der Unsicherheit der Differenz G44L;d) die Anwendung eines Hanning-Fensters ist normativ festgelegt;e) Einschrnkung der Fre

19、quenzauflsung auf den Frequenzbereich 1,9 Hz fT 4,0 Hz;f) geometrische Aufteilung der Eckfrequenzen von Frequenzgruppe mit Mittenfrequenzen;g) Erweiterung des Untersuchungsbereiches von 100 Hz auf 90 Hz;h) die Anzahl der zum mittleren Schmalbandpegel beitragenden Linien muss rechts und links der Ton

20、liniemindestens 5 betragen.DIN 45681:2005-034EinleitungGeruschimmissionen sind in der Regel strker belstigend, wenn sie tonhaltig sind. In Mess- undBeurteilungsverfahren fr Geruschimmissionen (z. B. TA Lrm, DIN 45645-1 und DIN 45645-2, VDI 2058Blatt 3, ISO 1996-1) sind daher Tonzuschlge zum quivalen

21、ten Dauerschallpegel vorgesehen, um dererhhten Strwirkung tonhaltiger Gerusche Rechnung zu tragen. In diesen Regelwerken betragen dieTonzuschlge bis zu 6 dB. Ihre Bemessung wird nach dem subjektiven Hreindruck des Gutachtersvorgenommen.Auch in Normen zur Beschreibung von Geruschemissionen sind Angab

22、en zur Tonhaltigkeit vorgesehen(z. B. DIN 45635-1). Sie knnen bei Immissionsprognosen zur Beurteilung des Gerusches herangezogenwerden.Die Bemessung von Tonzuschlgen nach dem Hreindruck kann insbesondere dann zu Unsicherheiten beider Beurteilung fhren, wenn Uneinigkeit ber das Ausma der Tonhaltigkei

23、t besteht. Weiterhin lsst sichaus dem Tonzuschlag nicht ablesen, wie stark ein Ton gemindert werden muss, damit er nicht mehrwahrgenommen werden kann. Aus diesen Grnden ist eine Objektivierung der Tonhaltigkeit und desTonzuschlages zweckmig.Die Objektivierung der Tonhaltigkeit erfordert eine Analyse

24、 der Gerusche, die der Funktionsweise des Ge-hrs angepasst ist. Dazu mssen der Pegel LTdes Tones und der Pegel LGdes verdeckendenGerusches in der Frequenzgruppe (s. 3.5) um die Tonfrequenz fTbestimmt werden. Sind in einerFrequenzgruppe mehrere Tne enthalten, so werden die Pegel dieser Tne energetisc

25、h addiert. Tneauerhalb der Frequenzgruppe tragen nur unwesentlich zur Hrbarkeit innerhalb der Frequenzgruppe bei.Eine Verdeckung eines Tones ist immer dann vorhanden, wenn neben dem Ton ein hrbares Geruschohne diesen Ton wirkt, der die Lautstrkeempfindung des Tones mehr oder weniger stark reduziert.

26、Die Differenz G44L zwischen dem Tonpegel LT und dem Pegel LGdes verdeckenden Gerusches wird mitdem (negativen) Verdeckungsma av(siehe 3.16) verglichen. Ist der Wert dieser Differenz G44L kleiner odergleich av, ist der Ton verdeckt, ist diese Differenz grer als av, ist der Ton hrbar.Auch Geruschantei

27、le in den zu tiefen Frequenzen hin benachbarten Frequenzgruppen knnen zurVerdeckung von Tnen fhren. Da dieser Effekt in der berwiegenden Zahl der praktischen Anwendungen(insbesondere bei breitbandigen Geruschen) von untergeordneter Bedeutung ist, bleibt er zu Gunsten derEinfachheit der Norm unbercks

28、ichtigt. Abschtzungen ber eventuelle Auswirkungen knnen mit Hilfe derLautheitsverteilung nach DIN 45631 vorgenommen werden.Das Tonhaltigkeitskriterium dieser Norm gilt nur fr die Anwendung auf das am betreffenden Immissionsortwahrnehmbare Gerusch. Der Tonzuschlag wird nur auf den Summenpegel des zu

29、beurteilendenGerusches vergeben, und nicht auf ein einzelnes Frequenzband, beispielsweise ein Oktavband. BeiAnwendung auf Immissionsanteile einzelner Anlagen oder Anlagenkomponenten liefert die Norm keineAussagen zur Tonhaltigkeit des Gesamtgerusches, wenn im Normalfall mehrere Anlagen oderAnlagenko

30、mponenten auf den Messort einwirken.In den Beurteilungsverfahren ist der Begriff Tonhaltigkeit“ recht weit gefasst. So sind z. B. auch Tonzu-schlge fr heulende oder kreischende Tne anzuwenden. Sofern ausreichende physikalische Kriterien frso bezeichnete Tne fehlen, sind der Objektivierung der Tonhal

31、tigkeit Grenzen gesetzt, so dass auf einesubjektive Beurteilung des Gerusches in der Regel nicht verzichtet werden kann.Hinweise fr die Beurteilung von tieffrequenten Geruschen (kleiner 90 Hz), die einen deutlichhervortretenden Einzelton aufweisen, liefert fr Immissionen innerhalb von Gebuden die DI

32、N 45680.DIN 45681:2005-0351 AnwendungsbereichIn dieser Norm wird ein Verfahren zur objektiven Bestimmung der Tonhaltigkeit von Geruschen und frdie Ermittlung eines Tonzuschlages fr die Beurteilung von Geruschimmissionen beschrieben.Die Norm soll das bliche Verfahren der Beurteilung nach dem Hreindru

33、ck ergnzen, insbesondere inFllen, in denen Uneinigkeit ber das Ausma der Tonhaltigkeit besteht. Weiterhin soll die Norm Hinweiseauf den notwendigen Umfang von Minderungsmanahmen zur Vermeidung von Tonhaltigkeit geben.Das beschriebene Verfahren ist anwendbar, wenn die Frequenz des zu beurteilenden To

34、nes gleich oderhher ist als 90 Hz ist. In anderen Fllen, wenn die Tonfrequenz kleiner als 90 Hz ist (siehe DIN 45680)oder wenn andere Eigenarten der Gerusche (z. B. Kreischen) erfasst werden sollen, kann diesesVerfahren zur Ermittlung der Tonhaltigkeit und zur Bemessung eines Tonzuschlages die subje

35、ktiveBeurteilung nicht ersetzen.Das normativ festgelegte Verfahren kann fr den Einsatz in automatisch arbeitenden Dauermessstationeneingesetzt werden.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die

36、in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).DIN 1320, Akustik BegriffeDIN V ENV 13005, Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim MessenDIN 45631, Berechnung des Lautstrkepegels und der Lauheit aus

37、dem Geruschspektrum Verfahrennach E. ZwickerDIN 45635-1, Geruschmessung an Maschinen Luftschallemission Hllflchen-Verfahren Rahmenverfahren fr 3 GenauigkeitsklassenDIN 45641, Mittelung von SchallpegelnDIN 45645-1, Einheitliche Ermittlung des Beurteilungspegels fr Geruschimmissionen Teil 1:Geruschimm

38、issionen in der NachbarschaftDIN 45645-2, Einheitliche Ermittlung des Beurteilungspegels fr Geruschimmissionen Teil 2:Geruschimmissionen am ArbeitsplatzDIN 45680, Messung und Bewertung tieffrequenter Geruschimmissionen in der NachbarschaftDIN 45680 Beiblatt 1, Messung und Bewertung tieffrequenter Ge

39、ruschimmissionen in der Nachbarschaft Hinweise zur Beurteilung bei gewerblichen AnlagenDIN EN 61672-1, Elektroakustik Schallpegelmesser Teil 1: Anforderungen (IEC 61672-1:2002),Deutsche Fassung EN 61672-1:2003DIN EN 61672-2, Elektroakustik Schallpegelmesser Teil 2: Baumusterprfungen (IEC 61672-2:200

40、3);Deutsche Fassung EN 61672-2:2003VDI 2058 Blatt 3, Beurteilung von Lrm am Arbeitsplatz unter Bercksichtigung unterschiedlicherTtigkeitenDIN 45681:2005-0363 BegriffeFr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.3.1TonhaltigkeitAuftreten eines Tones im Gerusch, dessen Pegel den Peg

41、el der brigen Geruschanteile in derFrequenzgruppe um die Tonfrequenz um weniger als den Betrag des Verdeckungsmaes avunterschreitet.ANMERKUNG Frequenzgruppe siehe 3.5, Verdeckungsma avsiehe 3.16.3.2TonfrequenzfTFrequenz der Spektrallinie (bzw. Mittenfrequenz des Schmalbandfilters), zu deren Pegel de

42、r Ton amstrksten beitrgt.ANMERKUNG Spektrallinie siehe 3.243.3TonpegelLTenergetische Summe des Schmalbandpegels mit der Tonfrequenz fTund den Seitenlinien um fT, diediesem Ton zuzurechnen sind. Enthlt die Frequenzgruppe der betrachteten Frequenz fTmehrere Tne, soist der Tonpegel LTdie energetische S

43、umme dieser Tne. Dieser Pegel LTwird dann der Frequenz desbeteiligten Tones zugeordnet, der die maximale Differenz G44L aufweist.ANMERKUNG 1 Frequenzgruppe siehe 3.5, Schmalbandpegel siehe 3.12, Differenz G44L siehe 5.3.7.ANMERKUNG 2 Das Verfahren wird in 5.3.3 beschrieben.3.4TonzuschlagKTKorrekturg

44、re zum quivalenten Dauerschallpegel, die bei der Bildung von Beurteilungspegeln zurBercksichtigung der besonderen Lstigkeit tonhaltiger Gerusche angewandt wirdANMERKUNG Siehe TA Lrm, VDI 3723 Blatt 2, VDI 2058 Blatt 3, DIN 45680 und DIN 45680 Beiblatt 1,DIN 45645-1 und DIN 45645-2.3.5Frequenzgrupped

45、asjenige Frequenzband mit der Bandbreite G44fc, innerhalb dessen das Gehr bei der Bildung der Lautheitdie Schallintensitt, bei der Bildung der Mithrschwelle eines Sinusschalles die Strschallintensitt,integriertANMERKUNG 1 Diese Eigenschaft einer Frequenzgruppe (siehe auch DIN 1320) gilt nur fr einen

46、 eingeschrnktenPegelbereich. Diese Abhngigkeit soll hier nicht bercksichtigt werden.ANMERKUNG 2 Die Bandbreite G44fc der Frequenzgruppe wird auch kritische Bandbreite (Critical Bandwidth) genannt.ANMERKUNG 3 Mithrschwelle siehe 3.15.3.6mittlerer Schmalbandpegel der FrequenzgruppeLSenergetischer Mitt

47、elwert aller Schmalbandpegel in einer Frequenzgruppe, die (in der Regel) diesenMittelwert um nicht mehr als 6 dB berschreitenDIN 45681:2005-037ANMERKUNG 1 Das Verfahren wird in 5.3.2 und Anhang H (Iterationsverfahren) beschrieben.ANMERKUNG 2 Schmalbandpegel siehe 3.23, Frequenzgruppe siehe 3.5.3.7Fr

48、equenzgruppenpegelLGein der Frequenzgruppe zuzuordnender Schallpegel, der die verdeckende Eigenschaft des Gerusches aufeinen oder mehrere Tne des Gerusches in dieser Frequenzgruppe beschreibtANMERKUNG 1 Schmalbandpegel siehe 3.12, Frequenzgruppe siehe 3.5, Verdeckung siehe Anhang E.ANMERKUNG 2 Defin

49、itionsgleichung fr LGsiehe 5.3.5.3.8Abtastrate (en: sampling rate)fSAnzahl der Abtastwerte N (samples), die je Sekunde genommen werdenANMERKUNG 1 Die kontinuierlich vorliegenden analogen Daten werden zur digitalen Verarbeitung durch Abtastung(sampling) in diskreten Zeitintervallen in Abtastwerte umgesetzt.ANMERKUNG 2 Um die Reproduzierbarkeit eines digitali