Schallwahrnehmung und -empfindung
Unser Ohr nimmt die Schwingungen der uns umgebenden Luft wahr, indem das Trommelfell durch die Druckschwankungen bewegt wird. Es findet eine Impedanzwandlung im Mittelohr (Anpassung an die notwendigen Kräfte und Amplituden im Innenohr) statt. Im Innenohr selbst werden die mechanischen Schwingungen in Nervenimpulse gewandelt (Görne 2006, S.105f).
Die dynamische Bandbreite unseres Gehörs ist enorm. Drücke von etwa 2*10-5 Pa (N/m2) bei der Hörschwelle stehen Drücken von etwa 2*102 Pa bei der Schmerzschwelle entgegen (Görne 2006, S.112). Es gilt dabei das Weber-Fechnersche Gesetz, laut dem die Änderung der Wahrnehmung mit dem Logarithmus der Änderung des Reizes einhergeht. Um dem nahe zu kommen und um unhandlich große Zahlen zu vermeiden, werden für gewöhnlich Pegel in dB und nicht die physikalischen Größen selbst angegeben (Görne 2006, S.31).
Die Lautstärke, die wir empfinden, ist dabei auch abhängig von der Frequenz. Sehr tiefe und sehr hohe Frequenzen werden weniger laut wahrgenommen als der Frequenzbereich, in dem sich auch unsere Sprache/Kommunikation abspielt. Daher wurde die Einheit Phon festgelegt. Bei 1kHz entspricht sie dem Schalldruckpegel dBSPL. Ein Sinuston beliebiger Frequenz, der vom „Durchschnittshörer“ als gleich laut empfunden wird wie der Sinuston bei 1kHz hat den selben Phon-Wert wie eben der Sinuston bei 1kHz. Auch ein beliebiges anderes Schallsignal, das als gleich laut empfunden wird wie ein Sinuston mit x Phon, hat ebenfalls x Phon (Görne 2006, S.113f).
Normalkurven gleicher Lautstärkepegel für reine Töne bei binauralem (mit beiden Ohren) Hören im freien Schallfeld bei frontalem Schalleinfall nach DIN ISO 226, Bild A1
Die Kurve bei 10 Phon ist wegen fehlender experimenteller Daten nur gestrichelt dargestellt. Auch für die Kurve bei 100 Phon gibt es nur Daten eines einzigen Instituts.