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Tool für die Klang-Optimierung von Ventilatoren

Akustische Güte
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Ventilatorgeräusche
Ventilatorgeräusche sind nicht immer angenehm diego cervo/stock.adobe.com
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Derzeit laufen wieder jede Menge an Ventilatoren, um die Hitze halbwegs erträglicher zu machen. Oldenburger Hörforscher haben ein Verfahren entwickelt, um die akustische Güte von Ventilatoren zu prognostizieren.

Auch wenn die aktuelle Hitzewelle etwas darüber hinwegtäuscht, aber das Surren von Ventilatoren ist nicht nur im Sommer allgegenwärtig: Sie arbeiten in Computern, Wärmepumpen oder auch großen Industriekühlanlagen. Nicht immer klingen die Geräte jedoch angenehm. 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. Die Forscher berichten, dass vor allem das Verhältnis von hohen zu mittleren Frequenzen ausschlaggebend dafür sei, wie angenehm oder unangenehm ein Ventilatorengeräusch wirkt.

Klang ist wichtiges Verkaufsargument

„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. Allerdings sei es bislang 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.

Hörexperimente mit 40 Testpersonen

Für ihre Studie führten die Forscher Hörexperimente mit 40 Testpersonen durch. Die Probanden sollten 30 Geräusche beurteilen. Darunter waren elf Original-Ventilatorengeräusche, 18 von den Forschern zusammengesetzte Geräusche und ein neutrales Rauschen. Um herauszufinden, welche akustischen Klangcharakteristika für das menschliche Gehör ausschlaggebend sind, unterteilten Töpken und van de Par die Geräusche anhand bestimmter physikalischer Parameter in mehrere Gruppen. 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.

Tool für die Optimierung von Ventilatoren

Die gewonnenen Parameter könnten 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. (idw, red)

Literatur:

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: doi.org/10.1121/1.5110474.

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