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Stephan Töpken

Steven van de Par

24. Juli 2019   262/19    Forschung

Über den Klang von Ventilatoren

Hörforscher entwickeln Verfahren, um akustische Güte von Ventilatoren zu prognostizieren

Oldenburg. Das Surren von Ventilatoren ist nicht nur im Sommer allgegenwärtig: Sie arbeiten in Computern, Wärmepumpen oder auch großen Industriekühlanlagen. Die Hörforscher Dr. Stephan Töpken und Prof. Dr. Steven van de Par von der Universität Oldenburg haben nun ein Prognosemodell entwickelt, mit dem Hersteller den Klang von Ventilatoren optimieren können. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Journal of the Acoustical Society of America“ berichten die Forscher, dass vor allem das Verhältnis von hohen zu mittleren Frequenzen ausschlaggebend dafür sei, wie angenehm oder unangenehm ein Ventilatorengeräusch wirkt.

„Der Klang von Ventilatoren ist in vielen Fällen ein wichtiges Verkaufsargument“, sagt Töpken, PostDoc in der Abteilung Akustik am Department für Medizinische Physik und Akustik. Bislang sei es allerdings schwierig, anhand von physikalischen Eigenschaften einzuschätzen, wie gut ein Geräusch klingt – auch nicht, als wie laut es subjektiv empfunden wird. „Derzeit genutzte technische Kenngrößen bilden nicht ab, wie Menschen Ventilatorengeräusche wahrnehmen“, ergänzt van de Par, Leiter der Abteilung.

Für ihre Studie führten die Forscher Hörexperimente mit 40 Testpersonen durch. Die Probanden sollten 30 Geräusche beurteilen, darunter elf Original-Ventilatorengeräusche, 18 von den Forschern zusammengesetzte Geräusche und ein neutrales Rauschen. Töpken und van de Par unterteilten die Geräusche anhand bestimmter physikalischer Parameter in mehrere Gruppen, um herauszufinden, welche akustischen Klangcharakteristika für das menschliche Gehör ausschlaggebend sind. Das Ergebnis: Vor allem hohe Frequenzen klingen unangenehm, das Verhältnis von hohen zu mittleren Frequenzen darf nicht zu groß werden. Ein großer Anteil an tiefen Frequenzen macht ein Ventilatorengeräusch hingegen nicht unangenehmer.

Die gewonnenen Parameter können Herstellern dabei helfen, anhand von psychoakustischen Kennzahlen eine erste Einschätzung des Klangs eines Ventilators vornehmen zu können, ohne selbst aufwendige Hörexperimente durchführen zu müssen, so die Forscher. „Unternehmen bekommen ein Tool an die Hand, um Ventilatoren in Zukunft einfacher zu optimieren“, erläutert van de Par. Die Arbeit erschien als Titelthema der Juni-Ausgabe des Journal of the Acoustical Society of America.

Originalartikel: Stephan Töpken, Steven van de Par: „Determination of preference-equivalent levels for fan noise and their prediction by indices based on specific loudness patterns“, The Journal of the Acoustical Society of America 145, 3399 (2019); doi.org/10.1121/1.5110474

Weblinks

• uol.de/mediphysik-akustik/akustik/