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Schmerzgrenze und Schmerz

Ab wann es zu schmerzen beginnt hängt beim unbeschädigten Gehör nur von den Flimmerhärchen ab. Sind in einem Hörbereich alle Flimmerhärchen ruiniert, dann kann man die Lautstärke ordentlich erhöhen, bis es wieder beginnt weh zu tun und irgendwas anderes kaputt geht.

Die Schmerzgrenze ist dort, wo Schmerz vor Beschädigung warnt. Wenn es beginnt weh zu tun, dann sollte man dringend die Belastung reduzieren. Auch wenn viele Erwachsene für Schreckgeräte bereits vollkommen taub sind und bei einem Katzenschreck keinen Schmerz mehr verspüren, sollten sie immer daran denken, dass das Kleinkind im Kinderwagen nicht grundlos zu weinen beginnt:
Aus Wikipedia: Hohe Schalldruckpegel verursachen Unbehaglichkeit und Schmerzempfindungen. Ist das Gehör Schalldrücken im Bereich der Schmerzschwelle ausgesetzt, sind bleibende Hörschäden selbst bei nur kurzer Einwirkzeit zu erwarten.

Das Diagramm Hörfläche findet man bei Wikipedia.

Im Diagramm Hörfläche (oben) ist die Gefährlichkeit der Ultraschallgeräte (blau) leicht zu verstehen. Das Gehör wird in diesem Bereich unempfindlich fürs Hören, aber überempfindlich für einen Hörschaden:
• Je höher die Frequenz, desto höher wird die Hörschwelle. Es braucht immer mehr Dezibel um etwas zu hören. 
• Je höher die Frequenz, desto tiefer ist die Schmerzgrenze. Es braucht immer weniger Dezibel für einen Hörschäden.

Schalldruck in Pa und Schallpegel in dB

Im Diagramm Hörfläche oben sind für leise bis laut zwei verschiedene Beschriftungen vorhanden. Der Schalldruck in Pascal (Pa) (links) und der Schalldruckpegel in Dezibel (dB) (rechts). Pascal ist eine lineare Grösse. Das Dezibel basiert auf dem Zehnerlogarithmus. 
Das Gehör funktioniert logarithmisch, unser Denken funktioniert linear. Das muss ein "Durcheinander" geben.
Ein paar dB über der Schmerzgrenze, oder ein paar dB mehr in der Disco. Was macht das schon. In Wirklichkeit haben wir keine Ahnung von den dB.

Verkehrte Welt, 10x weniger kann 10'000x mehr sein

Mit den dB haben wir die Einheit, mit der wir Änderungen der Lautstärken beschreiben. Egal wo wir uns in der Skala befinden, 10 dB mehr bedeutet überall in etwa die gleich gefühlte Erhöhung der Lautstärke.

Mit dem Schalldruck in Pa haben wir die Einheit, mit der wir die mechanische Belastung der Flimmerhärchen bestimmen. Die mechanische Belastung steigt linear an, Dezibel ist jedoch eine logarithmische Grösse.

Wir denken linear: Wenn wir die Lautstärke um 30 dB erhöhen, dann glauben wir das sei 10 x belastender, als wenn wir die Lautstärke um 3 dB erhöhen. 
Wir denken niemals daran, dass es darauf ankommt, wo wir uns befinden und dass 3 dB 10'000 x mehr sein können als 30 dB. 

Der Schalldruck in Pascal nimmt auf jeder Linie um den Faktor 10 zu:  0,0002  0,002  0,02  0,2   ...
Höhe von Schallwellen in Pascal kann man sich schlecht vorstellen. Mit Höhe von Wasserwellen in Metern wird's viel anschaulicher. Schreiben wir deshalb einfach Meter.

Bei 100 dB ist die Welle 2 Meter hoch. 10 dB nach links, jedes Mal 10 x kleiner, 10 dB nach rechts, jedes Mal 10 x grösser.

50 dB 60 dB 70 dB 80 dB 90 dB 100dB 110dB 120dB 123dB 130dB
0,02mm 0,2 mm 2 mm 2 cm 2 dm 2 m 20 m 200m 400m 2 km
Differenz 30 dB       Differenz 3 dB  
Distanz 1,998 cm  ≈  2 cm       Distanz 200 m  

3 dB mehr bedeuten Verdoppelung, 3 dB weniger Halbierung der Wellenhöhe. 
80 dB - 50 dB = 30 dB  (≈  2 cm) und 123 dB - 120 dB = 3 dB (20000 cm) ; 10 x weniger wird zu 10'000 x mehr.

Angenommen bei 120 dB sei gerade die Schmerzgrenze. Der "Schutzdamm" ist 200 Meter hoch, eine Welle mit 123 dB ist 400 Meter hoch. Die Welle richtet augenblicklich Schaden an.  
Deshalb steht bei Wikipedia: Hohe Schalldruckpegel verursachen Unbehaglichkeit und Schmerzempfindungen. Ist das Gehör Schalldrücken im Bereich der Schmerzschwelle ausgesetzt, sind bleibende Hörschäden selbst bei nur kurzer Einwirkzeit zu erwarten.

Zurück zum Diagramm Hörfläche. Die gelb markierten Frequenzen des Mosquito sind im Bereich wo wir von "Hundert Metern" sprechen. Damit werden Jugendliche vertrieben! Für Mosquito braucht es in der Schweiz eine Bewilligung! Mit Mosquito kommt man der Schmerzgrenze gefährlich nahe. Mit Tierschreckgeräten geht man weit über die Schmerzgrenze hinaus. Viele Kinder klagen denn auch, die hohen Töne würden schmerzen. Über der Schmerzgrenze entstehen augenblicklich Hörschäden. 

Ohne Zerstörung des Gehörs kann die Vertreibung der Tiere durch schmerzhafte hohe Töne nicht funktionieren. Je höher die Frequenz, desto schlechter werden die Töne wegen der steigenden Hörschwelle gehört, desto schneller richten sie wegen der sinkenden Schmerzgrenze aber auch Schaden an. 

Gemäss den Untersuchungen von Prof. Dr. med. Friedrich Pfander, ehemals apl. Prof. d. Universität Göttingen, sind etwa fünf Prozent der erwachsenen Bevölkerung erhöht Knalltrauma gefährdet. Dieser Personenkreis hat eine tiefere Schmerzgrenze und ist entsprechend noch mehr gefährdet, durch Marderschreckgeräte irreversible Gehörschäden zu erleiden.

Dauerlärm

Lautstärken die mindestens 20 Dezibel unterhalb der Schmerzgrenze des unbeschädigten Gehörs liegen sind mechanisch keine Gefahr für die Flimmerhärchen. Damit wir etwas hören müssen die Haarzellen auf denen sich die Flimerhärchen befinden jedoch Nervenimpulse produzieren. Jede Bewegung der Flimmerhärchen, sei sie noch so klein, löst eine "Produktion" aus. Je höher die Frequenz, desto höher die Anzahl Bewegungen. Je mehr Dezibel wir haben, desto mehr wird pro Bewegung "produziert". Befinden sich Haarzellen zu oft in Überlast, dann wird die ständige Übermüdung zum Absterben führen.
Je höher die Frequenz, desto fleissiger wird bewegt und "produziert". Ein Grund mehr sich gegen den Einsatz von Schreckgeräte aufzulehnen.

 


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