Wie laut sind 120 dB?

Wie klingen 120 dB im Alltag?

Ein Pegel von 120 dB stellt eine enorme akustische Leistung dar. In normalen Umgebungen begegnet man so intensivem Lärm selten, es sei denn, man steht direkt neben einem Einsatzfahrzeug oder erlebt ein extremes Wetterereignis. Wenn ein Rettungswagen mit eingeschalteter Sirene auf einer offenen Straße vorbeirast, kann der Schalldruck, der auf einen Fußgänger am Bürgersteig trifft, 120 dB erreichen. Ein Donnerschlag nach einem nahen Blitzeinschlag erzeugt ebenfalls Spitzenwerte um 120 dB. Anders als das rollende Grollen eines entfernten Gewitters trifft ein naher Einschlag mit plötzlicher, erschütternder Wucht.

Der Schalldruckpegel wird auf einer logarithmischen Dezibelskala gemessen. Da die Skala logarithmisch und nicht linear ist, vervielfacht sich die akustische Energie mit steigenden Zahlen rapide. Ein Anstieg um 10 dB bedeutet etwa die zehnfache Schallenergie und klingt für das menschliche Ohr ungefähr doppelt so laut. Ein Geräusch von 120 dB ist etwa doppelt so laut wie ein Geräusch von 110 dB und trägt die zehnfache Energie. Verglichen mit einer normalen Gesprächslautstärke von 60 dB trägt eine 120-dB-Sirene eine Million Mal mehr akustische Energie. Wie sich dies über den gesamten menschlichen Hörbereich hinweg vergleicht, sehen Sie in unserem Dezibel-Diagramm.

Die physische Schmerzgrenze und akustische Traumata

Das menschliche Gehör hat biologische Grenzen. Medizinische und akustische Standards verorten die menschliche Schmerzgrenze zwischen 120 dB und 130 dB. Die meisten Alltagsgeräusche verursachen Unbehagen durch ihre Lästigkeit oder Lautstärke, aber Schallwellen bei 120 dB lösen im Gehörgang eine körperliche Schmerzreaktion aus. Der Schalldruck belastet das Trommelfell und die winzigen Sinneshaarzellen in der Cochlea physisch.

Schallpegelmesser verwenden Frequenzbewertungsfilter, um zu berücksichtigen, wie Menschen verschiedene Tonhöhen wahrnehmen. Eine Messung in dBA gewichtet Frequenzen entsprechend der menschlichen Hörempfindlichkeit, während dBC nahezu linear ist und tiefe Bassfrequenzen berücksichtigt. Bei 120 dBA ist die mechanische Kraft auf das Innenohr enorm. Sinneshaarzellen wandeln physikalische Schallschwingungen in elektrische Nervensignale um. Schallwellen von 120 dB können diese Zellen überdehnen, verbiegen oder zerreißen. Sind sie beschädigt, wachsen Haarzellen nicht nach. Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) weisen darauf hin, dass Hörverlust bei Geräuschen von 70 dBA oder weniger selbst über lange Zeiträume unwahrscheinlich ist, aber eine lange oder wiederholte Exposition bei oder über 85 dBA zu permanentem Hörverlust führen kann. Bei 120 dB erfordert eine Schädigung keine monatelange, wiederholte Belastung. Ein akustisches Trauma kann innerhalb von Sekunden einsetzen.

Sofortige Warnzeichen einer übermäßigen Lärmbelastung sind körperliche Schmerzen, ein starkes Druckgefühl in den Ohren und ein als Tinnitus bekanntes Klingeln. Ein weiteres häufiges Warnzeichen ist eine vorübergehende Hörschwellenverschiebung, bei der sich das Gehör nach Ende des Lärms gedämpft oder wie in Watte gepackt anfühlt. Wenn Sie schreien müssen, damit Sie von jemandem in Armeslänge verstanden werden, ist der Umgebungslärm gefährlich hoch.

Sichere Expositionsgrenzen: Warum das NIOSH nur 9 Sekunden erlaubt

Gesundheitsbehörden berechnen sichere Expositionszeiten auf der Grundlage der gesamten Schallenergie, die ins Ohr gelangt. Das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) empfiehlt für eine Achtstundenschicht eine berufliche Expositionsgrenze von 85 dBA. Das NIOSH verwendet eine Austauschratenregel von 3 dB. Das bedeutet, dass jede Erhöhung um 3 dB die Schallenergie verdoppelt und die zulässige sichere Expositionszeit halbiert.

Gemäß dem NIOSH-Standard sinkt die sichere Expositionsdauer mit steigenden Dezibelwerten kontinuierlich:

• 85 dBA: 8 Stunden
• 88 dBA: 4 Stunden
• 91 dBA: 2 Stunden
• 94 dBA: 1 Stunde
• 97 dBA: 30 Minuten
• 100 dBA: 15 Minuten
• 103 dBA: etwa 7,5 Minuten
• 106 dBA: etwa 4 Minuten
• 109 dBA: etwa 2 Minuten
• 112 dBA: etwa 1 Minute

Führt man diese Berechnung oberhalb von 112 dBA fort, verkürzt sich die sichere Zeit bei 115 dBA auf rund 30 Sekunden, bei 118 dBA auf rund 15 Sekunden und bei 120 dBA auf etwa 9 Sekunden. In neun Sekunden nehmen Ihre Ohren ihre gesamte empfohlene tägliche Dosis an akustischer Energie auf. Zum Vergleich: Die von der Occupational Safety and Health Administration (OSHA) durchgesetzten Arbeitsschutzvorschriften legen einen zulässigen Grenzwert von 90 dBA für acht Stunden mit einem Auslösewert von 85 dBA fest; dabei gilt eine Austauschratenregel von 5 dB. Selbst unter Regelwerken mit großzügigeren Grenzwerten gelten 120 dB als extreme Gefahr. Bei plötzlichem, kurzzeitigem Impulslärm geben NIOSH und OSHA an, dass der Schallpegel niemals einen Spitzenwert von 140 dB überschreiten sollte.

Einsatzkräfte und Sirenenlärm im Beruf

Einsatzkräfte sind ständig den Risiken von 120-dB-Geräuschen ausgesetzt. Sanitäter, Feuerwehrleute und Polizisten müssen in der Nähe von Fahrzeugsirenen arbeiten, die so konstruiert sind, dass sie sich gegen dichten Verkehr, starke Fahrzeugdämmung und städtischen Hintergrundlärm durchsetzen. Eine elektronische Sirene oder ein Drucklufthorn auf dem Kühlergrill oder Dach eines Einsatzfahrzeugs erzeugt in kurzer Entfernung problemlos 120 dB.

Wenn Ersthelfer aus ihren Fahrzeugen auf die Fahrbahn treten, während die Sirenen weiterheulen, stehen sie direkt im energiereichen Schallfeld. Straßenschluchten, die von hohen Beton- und Glasgebäuden gebildet werden, verhindern, dass sich der Schall frei ausbreitet. Schallwellen werden von Gebäudefassaden reflektiert und halten den Schalldruckpegel am Boden hoch. Ein einzelner Einsatz mit mehreren Sirenenstößen kann einen Beschäftigten bereits vor der Hälfte seiner Schicht über das tägliche 9-Sekunden-Limit des NIOSH bringen. Über Jahre im Dienst führen wiederholte kurze Belastungen zu kumulativem berufsbedingtem Hörverlust und chronischem Tinnitus. Sie können die wechselnde Lärmbelastung bei alltäglichen Aktivitäten mit unserem Online-Schallmesser verfolgen oder kontinuierliche Belastungstrends im Lärmmesser prüfen.

Abstand und Akustik bei 120 Dezibel

Schallwellen verlieren an Intensität, wenn sie sich in der Luft ausbreiten. Im Freien folgt der Schall dem Abstandsquadratgesetz: Eine Verdoppelung der Entfernung von einer kleinen Schallquelle verringert den Pegel um etwa 6 dB. Wenn eine Sirene in wenigen Fuß Entfernung 120 dB erzeugt, sinkt der Schallpegel bei doppelter Entfernung auf 114 dB. Eine erneute Verdoppelung des Abstands senkt ihn auf 108 dB, und ein weiteres Verdoppeln reduziert ihn auf 102 dB. In unserem Ratgeber dazu, wie laut 115 dB sind, können Sie nachlesen, wie sich niedrigere gefährliche Pegel verhalten.

In Innenräumen gilt die 6-dB-Reduktionsregel weniger gut. Harte Oberflächen wie Wände, Fliesenböden und Decken werfen die Schallenergie in den Raum zurück, anstatt sie entweichen zu lassen. Dadurch entsteht ein halliges Schallfeld, in dem der Lärmpegel mit zunehmender Entfernung viel langsamer abnimmt als im Freien. In einem Parkhaus oder Betontunnel hält eine 120-dB-Sirene in einem viel größeren Bereich gefährliche Pegel aufrecht.

Eine weitere grundlegende Dezibelregel betrifft mehrere Schallquellen. Da Dezibel logarithmisch sind, kann man zwei Schallpegel nicht einfach addieren. Wenn zwei identische Schallquellen gleichzeitig arbeiten, erhöht sich der Gesamtschallpegel um etwa 3 dB. Wenn zwei Einsatzfahrzeuge in unmittelbarer Nähe Sirenen mit jeweils 120 dB ertönen lassen, erreicht der kombinierte Schallpegel nicht 240 dB. Stattdessen erreicht der Gesamtpegel 123 dB. Dieser Zuwachs von 3 dB entspricht der doppelten Schallenergie und verkürzt die sichere NIOSH-Expositionszeit von etwa 9 Sekunden auf weniger als 5 Sekunden. Um noch höhere Pegel zu erkunden, lesen Sie unsere Erläuterung dazu, wie laut 125 dB sind.

Grenzen der Smartphone-Messung im Vergleich zu kalibrierten Schallpegelmessern

Viele Menschen versuchen, laute Geräusche mit Smartphone-Apps zu messen, aber Smartphones stoßen nahe 120 dB an erhebliche Hardwaregrenzen. Integrierte Smartphone-Mikrofone sind in erster Linie für die Aufnahme menschlicher Sprache und leiser Umgebungsgeräusche konzipiert. Ein typisches Smartphone-Mikrofon hat ein internes Grundrauschen zwischen 25 dB und 35 dB. Am oberen Ende stoßen die Mikrofonhardware und der Analog-Digital-Wandler zwischen 95 dB und 110 dB an eine elektronische Grenze.

Wenn ein Geräusch 120 dB erreicht, überlastet der Schalldruck die Mikrofonmembran des Smartphones. Dies führt zu elektronischer Übersteuerung (Clipping), bei der die Spitzen der Schallwelle abgeflacht werden. Die App friert möglicherweise ein, zeigt einen Fehler an oder zeigt weiterhin einen unveränderten Wert zwischen 95 dB und 110 dB an, obwohl die tatsächlichen Schallpegel steigen. Tests des NIOSH haben gezeigt, dass die besten Smartphone-Apps auf Apple-iPhones in einem moderaten Bereich von 65 dBA bis 95 dBA innerhalb von etwa 2 dBA eines kalibrierten Referenzmessgeräts messen können. Viele Android-Geräte messen oberhalb von 90 dB jedoch aufgrund der unterschiedlichen Hardware und der automatischen Verstärkungsregelung deutlich zu niedrig.

Um 120 dB genau zu messen, verlassen sich Fachkräfte für Arbeitssicherheit auf kalibrierte Schallpegelmesser der Klasse 1 oder Klasse 2, die mit speziellen Mikrofonkapseln für hohe Schalldruckpegel ausgestattet sind. Bei der Messung von schwankendem oder plötzlichem Lärm liefert die Erfassung eines äquivalenten Dauerschallpegels (Leq) über 30 bis 60 Sekunden eine weitaus genauere Bewertung der Lärmbelastung, als einen einzelnen Spitzenwert auf dem Bildschirm zu beobachten.

Gehörschutz und Schutzmaßnahmen gegen 120 dB

Bei Schallpegeln von 120 dB sind sofortige Schutzmaßnahmen erforderlich, um ein akustisches Trauma zu verhindern. Der schnellste Schutz besteht darin, den Abstand zu vergrößern. Sich umzudrehen und Abstand zur Lärmquelle zu schaffen, nutzt den Abfall von 6 dB pro Verdoppelung der Entfernung aus und bringt Sie rasch aus dem Bereich der Schmerzgrenze heraus.

Wenn eine starke Lärmbelastung unvermeidlich ist, muss persönlicher Gehörschutz getragen werden. Gut sitzende Ohrstöpsel dämpfen den Schall über den Sprach- und Hochfrequenzbereich hinweg oft um 15 dB bis 30 dB. Wenn ein richtig sitzender Ohrstöpsel eine Lärmminderung von 25 dB bewirkt, wird eine 120-dB-Sirene am Trommelfell auf 95 dB reduziert. Auch wenn 95 dB immer noch laut sind, steigt die sichere Expositionsdauer gemäß den NIOSH-Richtlinien von etwa 9 Sekunden auf rund eine Stunde. In der Praxis ist der tatsächliche Schutz aufgrund falschen Einsetzens, unpassender Größe oder undichter Stellen meist geringer, als auf der Herstellerverpackung angegeben.

Für Beschäftigte in extremen Lärmbereichen bietet doppelter Gehörschutz die größte Sicherheitsmarge. Das Tragen von Kapselgehörschützern über gut sitzenden Ohrstöpseln sorgt für zusätzliche Dämpfung und hilft, intensive tieffrequente Geräusche und hohe Schalldruckspitzen zu senken. Jede Umgebung, die Ohrenschmerzen verursacht, anhaltendes Klingeln hervorruft oder das Gehör gedämpft zurücklässt, erfordert eine sofortige Verringerung der Lärmbelastung, um die langfristige Ohrgesundheit zu schützen.