Geschrieben von Jörg E. J.Woran liegt es eigentlich, dass man analoge Signalhörner (Pressluft/elektrische Hupen) in der Stadt besser orten kann, als elektronische?
Ich würde die Unterscheidung nicht in analog/elektronisch machen (was ja auch kein Widerspruch ist, der wäre analog/digital), sondern in elektrisch/pneumatisch.
Geschrieben von Jörg E. J.Die elektronisch erzeugten Signale werden überall reflektiert und man weiß oft nicht, aus welcher Richtung das Einsatzfahrzeug kommt.
Grundsätzlich werden Schallwellen natürlich alle reflektiert, wie stark, hängt unter anderem auch von der Frequenz ab sowie dem Material und der Größe des reflektierenden Körpers. Da die reflektierenden Objekte (Häuser, Fahrzeuge...) für alle Signale gleich sind, bleibt die Frequenz der Schallwellen als Unterscheidung. Hier ist zwar die Grundfrequenz sehr ähnlich und in der Norm definiert, die Obertonstruktur, also die beteiligten höherfrequenten Schallanteile der Signale, ist jedoch völlig unterschiedlich, je nachdem, ob Presslufthörner oder Lautsprecher zum Einsatz kommen. Diese Obertöne definieren auch den völlig unterschiedlichen Klangeindruck.
Die Presslufthörner erzeugen deutlich mehr und auch unharmonische Obertöne (harmonisch bedeutet, dass die Obertonfrequnzen ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz sind, der Klang entspricht etwa dem einer Orgel, bei der die einzelnen Harmonischen zu einem Gesamtklang kombiniert werden). Durch die unharmonischen Anteile wird der Klang präsenter und aggressiver und erzeugt mehr Aufmerksamkeit. Der messbare Pegel muss dadurch nicht unbedingt viel höher sein. Zusätzlich lassen sich hohe Tonanteile besser orten als tiefe, sehr tiefe Töne (Bässe) lassen sich durch das menschliche Gehör gar nicht orten. Dadurch ist es plausibel, dass Presslufthörner besser ortbar sind, Untersuchungen dazu kenne ich jedoch nicht.
Bei Lautsprecherhörnern wird die Obertonstruktur zum einen durch das elektrische Anregungssignal definiert, zum anderen erzeugen die Lautsprecher selbst höherfrequente Schallanteile, sogenannte Verzerrungen, die beim Hifi-Lautsprecher eher unerwünscht, hier jedoch durchaus nützlich sind. Als Anregung wird meist ein Rechtecksignal verwendet, das besonders einfach und effektiv aus der Fahrzeugspannung erzeugt werden kann. Dieses enthält ausschließlich ungeradzahlige harmonische Obertöne, was den typischen Klangeindruck definiert. Der Lautsprecher selbst erzeugt zusätzlich alle harmonischen Obertöne, da er nahe an seiner Leistungsgrenze betrieben wird. Diese Verzerrungen entstehen, wenn die Membran mit der Schwingspule besonders weit ausgelenkt wird und das Magnetfeld des Lautsprechers teilweise verlässt (es gibt noch weitere Mechanismen, die Verzerrungen erzeugen). Nichtharmonische Obertöne wie bei den Presslufthörnern gibt es hier nur wenig, die Obertöne sind insgesamt weniger stark vertreten als beim Presslufthorn. Höhere Töne werden übrigens sowohl beim Presslufthorn wie auch beim Lautsprecher stärker gerichtet abgestrahlt als tiefe, in den meisten Fällen also nach vorne.
Die Unterschiede zwischen Presslufthörnern und Lautsprechern liegen übrigens nicht im Schalldruckpegel, der ist in der Norm definiert (mindestens 110dB(A) in 3,5m Entfernung in der lautesten Richtung für beide Töne), sondern in der Rezeption durch das menschliche Gehör. Die bessere Wirkung (was die Aufmerksamkeit betrifft) der Presslufthörner ist also weniger ein akustischer als ein psychoakustischer Effekt. Die Norm erlaubt durchaus auch höhere Pegel, die mir bekannten Anlagen übertreffen den Normwert jedoch nur knapp, etwa 0 bis 6dB.
Die Messung der Signalanlagen erfolgt übrigens im Labor und nicht am Fahrzeug. Ich habe an einem unserer Fahrzeuge schon gesehen, dass die Signalgeber (eine Art elektrische Hupe) hinter der Stoßstange verbaut waren. Dass die Warnwirkung gelinde gesagt ziemlich schlapp war, ist da nicht weiter verwunderlich. Wir haben dann zusätzlich Presslufthörner eines bekannten Herstellers ergänzt. :-)
Warum genau der vibrierende Ton des Stadtsignals besser ortbar sein soll, kann ich nur spekulieren. Dadurch, dass die Grundfrequenz und damit auch die Obertöne variieren, sind insgesamt mehr verschiedene Frequenzen im Signal vorhanden, was möglicherweise die Ortbarkeit verbessert. Dies mit großem Vorbehalt.
Beitrag inhaltlich zustimmen / ablehnen |