Beurteilung der Sprachkommunikation bei ... - Leiser Verkehr

Charlotte A. Sust
Rita Steckel
Marko Kulka
Hans Lazarus
Patrick Kurtz
Beurteilung der Sprachkommunikation
bei Verkehrsgeräuschen –
Gestaltungsgrundsätze
Abschlussbericht
Einzelaufgabe 2211 des Forschungsverbundes Leiser Verkehr – Lärmwirkung
gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Förderkennzeichen: 19U2062B
Dortmund

Ausführende Institution:
Ruhr-Universität Bochum
AE Kognitions- und Umweltpsychologie
44780 Bochum
Univ.-Prof. Dr. Rainer Guski; rainer.guski@rub.de
Bearbeiter:
Charlotte A. Sust, Dipl.-Psych., Dipl.-Päd., Projektleitung
Rita Steckel, Dr. Dipl.-Psych.
ABOVE GmbH
Dresdener Str. 11, D-35435 Wettenberg
Telefon: +49 (0) 6406 / 83 50-95
Telefax: +49 (0) 6406 / 83 50-96
E-Mail: info@abovegmbh.de
Internet: www.abovegmbh.de
Patrick Kurtz, Dr. Ing.
Hans Lazarus, Dr.-Ing.
Marko Kulka, cand. Phys.
Studentische Mitarbeiter: Wibke Albers, Rosa-Linde Fischer,
Sven Hanning, Kolja Hegelich, Meike Mößner, Alexander Schimanski
Bundesanstalt für Arbeitschutz und Arbeitsmedizin
Gruppe Emission von Maschinen, Lärm
Herausgeber:
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
Hauptsitz Dortmund:
Friedrich-Henkel-Weg 1 – 25, D-44149 Dortmund
Telefon: +49 (0) 231 / 90 71 – 0
Telefax: +49 (0) 231 / 90 71 – 454
E-Mail: dortmund@baua.bund.de
Internet: www.baua.de
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Kurzreferat
Beurteilung der Sprachkommunikation bei Verkehrsgeräuschen -
Gestaltungsgrundsätze
Störungsfreie Kommunikation ist in vielen öffentlichen Bereichen und am Arbeitsplatz
– in der Dienstleistung, in Lehr- und Lernsituationen – notwendig und in privaten Bereichen
– Wohnen, Freizeit – wünschenswert. Dabei wird sprachliche Kommunikation
von einer Reihe von Faktoren beeinflusst: Lautstärke des Sprechers, Entfernung zum
Hörer, Nachhall oder Störgeräusch, die letztlich den Signal-Geräuschabstand beeinflussen.
Häufig sind es Verkehrsgeräusche, die die Kommunikation sowohl im privaten
wie auch im öffentlichen Bereich stören.
Es fehlen bisher gültige Maßstäbe, um Sprachkommunikation und ihre Qualität in die
Arbeitsplatzgestaltung und Ergonomie zweckmäßig einpassen zu können.
Zur Beurteilung von Sprachkommunikation wird in aller Regel die Sprachverständlichkeit
herangezogen, die sich einerseits einer anwendungsbezogenen Bewertung
entzieht und andererseits nur eine notwendige, aber keine hinreichende Beschreibung
der Situation liefert. Gerade bei hohen Signal-Geräuschabständen bietet die
Sprachverständlichkeit allein nur noch eine geringe Möglichkeit zur Differenzierung.
Es wird ein neuer Weg beschritten und nach der subjektiven Befindlichkeit und der
Anstrengung während des Verstehensprozesses gefragt. Damit wird das Ziel verfolgt
die Beschreibung der Kommunikationssituation zu verbessern und eine qualitative
Beschreibung der Sprachkommunikation zu finden, die sich bei ihrer Bewertung an
der Befindlichkeit, Belastung und Beanspruchung insbesondere der Hörer orientiert.
In zwei Experimenten wurde der Einfluss von Verkehrsgeräuschen – unterschieden
nach der Frequenzverteilung (Kfz, Güterzug) und der zeitlichen Struktur (zeitliche
Schwankungen wie heran- und abfahren, intermittierende Pegel) – auf die Sprachverständlichkeit
und die Bewertung der Kommunikationssituation untersucht. Dabei
konnte festgestellt werden, dass der Einfluss der Verkehrsgeräusche auf die Sprachverständlichkeit
wie auch auf die Bewertung im Wesentlichen vom Signal-
Geräuschabstand beeinflusst wird. Die Sprachqualität, dargestellt als Sprachverständlichkeit
und zwei der vier Bewertungsparameter wie Bewältigung und Konzentration
beschreiben den Prozess des Verstehens und die dabei auftretende Belastungen
umfassend. Aus den Bewertungsparametern konnte eine neue Qualitätsskala
der Sprachverständlichkeit entwickelt werden. Insbesondere im Bereich hoher
Sprachverständlichkeit differenzieren Kriterien wie Konzentration und Bewältigung
besser als die Sprachverständlichkeit allein. Die Experimente liefern Hinweise, dass
eine optimale Sprachverständigung – hohe Verständlichkeit bei möglichst niedrigem
mentalem Aufwand – erst jenseits des Signal-Geräuschabstandes von 15 bis 20 dB
erreicht wird.
Schlagworte:
Verkehrsgeräusche, Signal-Geräuschabstand, Sprachqualität, Sprachkommunikation,
Sprachverständigung
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Abstract
Assessment of Speech Communication in the Presence of Traffic
Noise - Design Principles
Interference-free communication is essential in many public areas and at the workplace
– in service, teaching and learning situations – and it is desirable in private areas
– at home or during recreation. But speech communication here is influenced by
a series of factors: speaker's volume, distance to the listener, reverberation or interfering
noise, which finally affect the signal-to-noise ratio. It is frequently traffic noise
that interferes with communication in both private and public areas.
Up to now applicable criteria are lacking by which speech communication and its
quality can be incorporated conveniently in workplace design and ergonomics.
Usually speech intelligibility is applied in order to assess speech communication, but
first it is not easily manageable to application-related evaluation and second it only
provides a necessary, but not a sufficient criterion. At high signal-to-noise ratios in
particular speech intelligibility alone provides little room for differentiation. A new approach
has been pursued in investigating subjective condition and effort required for
the comprehension process in order to improve the qualitative description of the
communication situation, particularly taking into account the listener’s evaluation of
subjective condition, stress and strain.
In two experiments an examination was conducted to investigate the influence of traffic
noises – broken down according to frequency distribution (motor vehicles, goods
train) and the time history (temporal fluctuations like approaching/departing, intermittent
levels) – on speech intelligibility and on the evaluation of the communication
situation. The main effect found was that the influence of traffic noise on speech intelligibility
and on the evaluation is mainly affected by the signal-to-noise ratio. Speech
quality, shown as speech intelligibility, and two of the four evaluation parameters,
such as coping and concentration, describes comprehensively the process of understanding
and the stress arising. From the evaluation parameters a new quality scale
of speech communication was developed. Especially in cases of high speech intelligibility
criteria like concentration and coping in particular differentiate better than
speech intelligibility alone. The experiments provide indications that optimum speech
communication – high intelligibility with relatively low levels of mental effort – is only
achieved beyond the signal-to-noise ratio of 15 to 20 dB.
Key words:
traffic noise, signal-to-noise ratio, speech quality, speech communication, speech
intelligibility
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Résumé
Appréciation de la communication parlée dans le contexte des
bruits de la circulation - Principes conceptuels
La communication sans interférence est indispensable dans un grand nombre de
secteurs publics et au poste de travail – dans le prestation de services, dans l'enseignement
et l'apprentissage – et souhaitable dans le lieu privé – habitation, loisirs.
Dans ce contexte, la communication linguistique d'une série de facteurs est influencée:
volume orateur, distance à l'auditeur, réverbération ou bruit perturbateur qui influence
en fin de compte l'écart entre le signal et le bruit. Des bruits des transports
qui dérangent la communication dans le secteur privé aussi bien que public, sont
fréquents.
Il n'existe jusqu'à présent pas de standard valide permettant d'adapter judicieusement
la communication parlée et sa qualité à la conception du poste de travail et aux
principes ergonomiques.
Pour apprécier la communication parlée, on fait en règle générale appel à l'intelligibilité
de la parole qui, d'une part, ne peut être évaluée en fonction de l'application et,
d'autre part, ne fournit qu'une description, certes, indispensable mais pas suffisante
de la situation. Justement dans le cas des écarts élevés entre le signal et le bruit,
l'intelligibilité de la parole toute seule ne constitue plus qu'une possibilité minimale de
distinction. On emprunte ici un nouveau chemin et cherche à déterminer l'état subjectif
du moment et les efforts entrepris pendant le processus de compréhension. L'objectif
qu'on poursuit ici est d'améliorer la description de la situation de communication
et de parvenir à une description qualitative de la communication parlée qui s'oriente
pour son évaluation sur l'état du moment, la charge et la sollicitation des auditeurs en
particulier.
Dans le cadre de deux expériences, on a examiné l'influence des bruits de la circulation
– distingués en fonction de la répartition des fréquences (voiture, train de marchandises)
et de la structure temporelle (variations temporelles (arrivée/départ), niveaux
de bruits intermittents) – sur l'intelligibilité de la parole et l'évaluation de la situation
de communication. On a alors pu constater que l'influence des bruits de la
circulation sur l'intelligibilité de la parole ainsi que sur l'évaluation est essentiellement
fonction de l'écart entre le signal et le bruit. La qualité vocale, représentée comme
intelligibilité de la parole, et deux des quatre paramètres d'évaluation comme la maîtrise
et la concentration décrivent de manière détaillée le processus de compréhension
et les charges à subir pendant ledit processus. Les paramètres d'évaluation ont
permis de développer une nouvelle échelle de qualité de l'audibilité. En particulier
dans le cas où l'intelligibilité de la parole est grande, la concentration et la maîtrise se
révèlent être plus nuancés que l'intelligibilité de la parole. Les expériences donnent
des indices de ce qu'une audibilité optimale – grande intelligibilité de la parole avec
un effort mental normal – n'est possible qu'au-delà d'un écart entre signal et bruit de
20 dB.
Mots clés :
Bruits de la circulation, écart entre signal et bruit, qualité vocale, communication parlée,
audibilité
5

Inhaltsverzeichnis
1 Bewertung der Sprachkommunikation und Verkehrsgeräusche –
Problemstellung......................................................................................... 9
1.1 Zur Situation 9
1.2 Sprachverständlichkeit und deren Bewertung 12
1.3 Qualitätsmerkmale der direkten Kommunikation mit gesprochener
Sprache 14
1.4 Störung der Sprachkommunikation als Teil der allgemeinen Belästigung
durch Verkehrsgeräusche 16
1.5 Störung der Sprachkommunikation unter Berücksichtigung des
Verkehrslärms – Präzisierung für ein Untersuchungskonzept 19
2 Experimentelle Untersuchungen – Methodische Vorgehensweise .......... 22
2.1 Konzeption der Versuche 22
2.2 Darstellung wesentlicher Parameter der Versuchsreihen 23
2.2.1 Bewertungsfragebogen............................................................................ 23
2.2.2 Auswahl der Sprecher und Aufnahme des Sprachmaterials.................... 24
2.2.3 Sprachmaterial......................................................................................... 25
2.2.4 Mess- und Versuchsraum........................................................................ 27
2.2.5 Versuchsaufbau....................................................................................... 27
2.2.6 Konzeption der Hauptversuche................................................................ 29
2.2.7 Verkehrsgeräusche.................................................................................. 33
2.3 Steuerung des Versuchsablaufs 36
2.3.1 Steuerungssoftware................................................................................. 36
2.3.2 Realisierung der Versuchsreihen............................................................. 38
2.4 Methoden der Datenauswertung 39
2.4.1 Varianzanalytische Auswertung............................................................... 39
2.4.2 Darstellung und Auswertung der Ergebnisse........................................... 40
3 Experimentelle Untersuchungen.............................................................. 43
3.1 Hauptversuch 1 (HV1) 43
3.1.1 Ziele HV1................................................................................................. 43
3.1.2 Versuchsbedingungen HV1 ..................................................................... 43
3.1.3 Versuchsdurchführung HV1..................................................................... 43
3.1.4 Stichprobe HV1........................................................................................ 44
3.1.5 Ergebnisse der statistischen Analyse HV1 .............................................. 45
3.2 Hauptversuch 2 (HV2) 47
3.2.1 Ziele HV2................................................................................................. 47
6

3.2.2 Versuchsbedingungen HV2 ..................................................................... 47
3.2.3 Versuchsdurchführung HV2..................................................................... 48
3.2.4 Stichprobe HV2........................................................................................ 49
3.2.5 Ergebnisse der statistischen Analyse HV2 .............................................. 49
4 Darstellung und Diskussion der Ergebnisse ............................................ 57
4.1 Bewertung der Sprachkommunikation – Tauglichkeit der Skala 57
4.1.1 Zusammenhang von Sprachverständlichkeit und Bewertung .................. 58
4.1.2 Umfassende Abdeckung von Sprachverständlichkeit und Bewertungen
und Auswirkungen bei unterschiedlichem Sprachmaterial....................... 63
4.2 Vergleich verschiedener Versuche: Lern- und Positionseffekte 66
4.3 Einfluss von Verkehrsgeräuschen 68
4.3.1 Einfluss unterschiedlicher Frequenzen.................................................... 69
4.3.2 Einfluss unterschiedlicher zeitlicher Schwankungen von Geräuschen .... 71
4.3.3 Sprachverständlichkeit bei Einzelwortpegeln........................................... 77
4.4 Einfluss unterschiedlicher Sprecher 85
4.5 Paralleltätigkeit 89
4.6 Latenzzeit 90
5 Schlussfolgerungen ................................................................................. 93
5.1 Ausgangspunkt 93
5.2 Sprachqualität: Sprachverständlichkeit und ihre Bewertung des
Verstehensprozesses 94
5.3 Sprachkommunikation bei Verkehrsgeräuschen in Räumen (STI), Einfluss
des Nachhalls 99
5.4 Beurteilung der Sprachqualität und Perspektiven für die Normung 101
5.5 Sprachkommunikation und Tätigkeit – Ausblick 107
6 Zusammenfassung ................................................................................ 110
7 Anhang .................................................................................................. 112
7.1 Struktur der Versuchsreihen im Hauptversuch 1 112
7.2 Darstellung der Versuchsgeräusche im Hauptversuch 2 114
7.3 Erstellung der Versuchsreihen im Hauptversuch 2 118
7.4 Gradienten im Versuch HV2 120
7.5 Literatur 123
7

Danksagung
Ein so umfangreiches Projekt kann nur realisiert werden durch die Mitarbeit vieler.
Daher möchten die Autoren allen danken, die zum Gelingen beigetragen bzw. die
Realisierung dieses Projektes unter den Rahmenbedingungen überhaupt ermöglicht
haben:
An der Erarbeitung der Konzeption und der Erstellung der Software zur Steuerung
und Auswertung der Versuche war ganz wesentlich Kolja Hegelich beteiligt, der mit
Kompetenz und Einsatz durch Meike Mößner unterstützt wurde.
Die Audiometrie besorgte Claudia Schäfer.
Bei der Durchführung der Versuche unterstützten uns mit viel Engagement, Ausdauer
und Geduld Wibke Albers, Rosa-Linde Fischer und Sven Hanning.
Die Auswertung und Aufbereitung der umfangreichen Daten besorgten Sven Hanning,
Kolja Hegelich und Meike Mößner.
Zur Literaturrecherche und Aufbereitung der Literatur lieferten Wibke Albers und Alexander
Schimanski wertvolle Beiträge.
Unser Dank gilt auch den Versuchspersonen, ohne die wir die umfangreichen Daten
nicht hätten sammeln können.
Schlussendlich ist dem Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Forschungsförderung
im Rahmen des Verbundprojektes „Leiser Verkehr“ (2211) und
Frau Prof. Dr. Griefahn für die professionelle Koordination des Verbundprojektes zu
danken.
Die Autoren
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1 Bewertung der Sprachkommunikation und
Verkehrsgeräusche – Problemstellung
1.1 Zur Situation
Betrachtet man die Veränderungen von Arbeitsplätzen so fällt – neben allen technischen
Veränderungen – vor allem der erhöhte Kommunikationsbedarf ins Auge. Dies
gilt zunächst einmal für den Dienstleistungsbereich, wo die Anforderungen an Kommunikation
mit dem externen Kunden beständig wachsen – Stichworte Kundenorientierung,
Kundenbindung. Darüber hinaus darf vermutet werden, dass mit der Komplexität
der Produkte und ihrer Herstellung auch der Kommunikationsaufwand steigt,
sei es, um einem Erstnutzer die Funktionen zu erläutern, sei es, um einem geübten
Nutzer neue Funktionen und/oder Leistungen überzeugend anzubieten.
Im gewerblichen Bereich ist zu berücksichtigen, dass „Dienstleistung“ zunehmend
weiter gefasst wird und auch den produktionsnahen Bereich einschließt. Die Konzentration
auf die wirtschaftlichen Kernkompetenzen erzwingt ein hohes Maß an Abstimmung
zwischen allen Beteiligten. Dies gilt sowohl für die Produktion als auch für
die vor- und nachgelagerten Bereiche (Forschung, Entwicklung, Logistik). Neue Formen
der Arbeitsorganisation mit der Betonung auf Eigenverantwortung erfordern
darüber hinaus intensivere Abstimmungsprozesse innerhalb und zwischen Arbeitsgruppen.
Mit anderen Worten, sprachliche Kommunikation nimmt notwendigerweise
einen immer breiteren Raum ein, wobei diese aufgrund der inhaltlichen Anforderungen
weitgehend störungsfrei erfolgen können sollte.
Eine Kommunikation frei von Störungen ist aber nicht nur im Arbeitsbereich von Bedeutung,
sondern beispielsweise auch für den gesamten Lehr- und Lernbetrieb, in
dem Sprache selber, aber auch Informationen via Kommunikation vermittelt und angeeignet
werden müssen. Das heißt, schon im Vorschulbereich ist eine störungsfreie
Kommunikation unabdingbar für einen angemessenen Spracherwerb, der wiederum
die Voraussetzung für die Aneignung aller weiteren Informationen ist. Lehr- und
Lernbereiche sind dabei nicht mehr nur eine Domäne der Schulen und Hochschulen,
sondern finden im Zuge des lebenslangen Lernens (Umschulung, Zusatzausbildung,
Weiterbildung etc.) in anderen öffentlichen Bereichen statt (Hotels, Tagungsstätten),
die häufig genug besonders „verkehrsgünstig“ – und damit auch nah am Verkehr –
gelegen sind.
In öffentlichen Räumen ist ebenfalls eine störungsfreie Kommunikation erforderlich –
insbesondere dort, wo es um Kundenkontakte etwa bei Banken, Versicherungen,
öffentlichen Verwaltungen geht –, um einen angemessenen Informationsaustausch
zu gewährleisten.
Nicht unberücksichtigt bleiben sollte auch das Bedürfnis, im privaten und Freizeitbereich
störungsfrei kommunizieren zu können.
9

Eine störungsfreie Kommunikation wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst
(Abbildung 1-1). Die physikalischen Bedingungen, die die Sprachverständlichkeit beeinflussen,
sind dabei weitgehend bekannt:
• die Lautstärke des Sprechers, die er variiert in Abhängigkeit von Ziel und Art der
Kommunikation
• die Entfernung zum Hörer
• die Nachhallzeit der Räume, in denen kommuniziert wird
• der Geräuschpegel der Umgebung, wobei dieser in vielen Situationen durch Verkehrsgeräusche
beeinflusst wird.
Abbildung 1-1 Parameter der Sprachkommunikation
Diese Aspekte gehen in bestimmter Weise in den Signal-Geräuschabstand ein, der
die Sprachverständlichkeit wesentlich bestimmt.
Weitere Faktoren betreffen die Fähigkeiten und die Kompetenzen von Sprecher und
Hörer, am Gespräch aktiv teilzunehmen, als da sind
• das Hörvermögen des Hörers (Schwerhörigkeit, Gehörschutz) sowie seine Orientierung
auf den Sprecher (Richtungshören)
Dabei ist zu berücksichtigen, dass mit einer Veränderung der demographischen Zusammensetzung
der Anteil schwerhöriger Personen steigen wird (Zunahme der Altersschwerhörigkeit).
Noch nicht abzuschätzen sind die langfristigen Folgen des Tragens
transportabler Wiedergabegeräte (Walkman, Discman, MP3-Player etc.) auf den
10

Anteil der Personen mit leichten oder mittleren Hörschäden.
• die Sprechkompetenz des Sprechers (Sprachfehler, Dialektredner, Fremdsprachenakzent)
sowie seine Geübtheit (Artikulation, Modulation, Sprechtempo)
• das für das Gespräch erforderliche Sprachmaterial
• Sprachkompetenz sowohl des Hörers als auch des Sprechers (Muttersprachler,
Zweitsprachler)
• die kognitive Kompetenz zum Verstehen der Zusammenhänge und Vorbereiten
einer Antwort sowie
• der visuelle Kontakt und ihre Motivation, sich akustisch und inhaltlich mitzuteilen.
Auch tätigkeitsbedingte Aspekte beeinflussen die Kommunikation, wie etwa
• die Art der Kommunikation (private Unterhaltung, Unterricht etc.)
• ihre Notwendigkeit und Häufigkeit
• die Kenntnis der zu kommunizierenden Inhalte etc.
• die Tätigkeit selber, die während der Kommunikation ausgeübt wird (z.B. Anfertigen
von Notizen, Verstehen von Zusammenhängen, Vorbereiten von Antworten
u.ä.).
Damit sind die physikalisch-akustischen und psycho-sozialen Aspekte umrissen. Um
in den verschiedenen angesprochenen Situationen eine Kommunikation zu ermöglichen,
die in ausreichendem Maße als störungsfrei zu bewerten ist, dürfen in die Bewertung
nicht nur Kenntnisse der physikalisch-akustischen Gestaltungsparameter
eingehen, sondern sind auch Kriterien und Maßstäbe zur Bewertung der Gesprächssituationen
erforderlich. Hier gibt es bisher nur einige Ansätze zur kommunikationsadäquaten
Beurteilung. Natürlich wird die Sprachverständlichkeit gemessen und bewertet,
und auch weitere Parameter der Sprachqualität teilweise, wenn auch selten
herangezogen. Inwieweit man jedoch mit Hilfe dieser Parameter Kommunikation beurteilen
kann, ist offen (Übersicht und Diskussion s.a. Lazarus et al. 2006).
Für die Beschreibung und Bewertung der physikalischen Situation hinsichtlich ihres
Potenzials zur Sprachverständlichkeit gibt es eine Reihe erprobter Verfahren – die
Sprachindices –, wie den STI (Speech Transmission Index = Sprach-Übertragungsindex),
SII (Speech Intelligibility Index), SIL (Speech Interference Level = Sprach-Stör-
Schallpegel), SNR (signal-to-noise ratio = Signal-Geräuschabstand), die unterschiedlich
aufwändig und genau sind. Trotz einiger Mängel sind diese Verfahren brauchbar,
sie orientieren sich an einem bewerteten spektralen (für Terzen oder Oktaven im
Sprachfrequenzbereich 0.125 bis 8 kHz) Signal-Geräuschabstand. Für grobe Abschätzungen
ist auch der A-bewertete Signal-Geräuschabstand weiterhin zweckmäßig.
Der entscheidende Nachteil bisheriger Verfahren zur Vorhersage der Sprachverständlichkeit
ist, dass diese Maße der Sprachverständlichkeit unter teilweise recht
artifiziellen Bedingungen ermittelt wurden. Weiterhin sind zwar die Beziehungen zwischen
den Sprachindices und der Verständlichkeit der einzelnen Sprachmaterialien
11

ekannt, es fehlt aber der Zusammenhang zwischen den physikalischen Bedingungen
(den Sprachindices) und der Qualität der Kommunikation in praktischen Situationen.
Dies ist insofern problematisch, als der Normalfall der Kommunikation eben
nicht die Situation ist, in der man als Hörer aus Sätzen, die ein einzelner ggf. sogar
professioneller Sprecher aufgesprochen hat, einzelne Wörter erkennen muss. Dieser
Kontext erlaubt, auch noch unter recht aversiven Bedingungen, die Wörter zu erkennen
(vgl. DIN 45621-1, -2). Darüber hinaus orientieren sich diese Sprachindices, soweit
sie eine Bewertung (sehr gut bis sehr schlecht) anvisieren, allein an der Sprachverständlichkeit.
Aber inwieweit eine bestimmte Sprachverständlichkeit von Wörtern
oder Sätzen mit einer akzeptablen oder exzellenten Kommunikation mit einer minimalen
Anstrengung verbunden ist, wurde bisher kaum untersucht.
Ziel ist aber, von den im Labor unter weitgehend simulierten realen Bedingungen
erarbeiteten Maßstäben auf diejenigen im Feld oder in der Praxis schließen zu können.
Dazu ist es zweckmäßig, nicht nur nach der Leistung selbst (der Sprachverständlichkeit)
zu fragen bzw. diese zu messen, sondern auch die zur Erbringung dieser
Leistung auftretende Anstrengung zu erfassen. Schließlich kann es auch hilfreich
sein, die Erbringung der Leistung durch eine Paralleltätigkeit zu ergänzen, um eine
Information über ihre Störbarkeit der Kommunikation zu erhalten. Dabei ist zu vergegenwärtigen,
dass Daten aus Versuchen von 1 bis 2 Stunden – mit voller Konzentration
auf die Verständlichkeitsaufgabe – auf mehrere Stunden und Tage – mit wechselnder
Aufmerksamkeit – zu übertragen sind.
Es ist also intendiert, zum einen die Beschreibung der Kommunikationssituation zu
verbessern. Zum andern soll eine qualitative Beschreibung der Sprachkommunikation
gefunden werden, die sich in ihrer Bewertung an der Befindlichkeit, Belastung und
Beanspruchung insbesondere der Hörer orientiert. Damit sollte es möglich sein, die
Qualitätsstufen der Sprachkommunikation zu beschreiben und zu definieren.
1.2 Sprachverständlichkeit und deren Bewertung
Wenn für unterschiedliche Kommunikationssituationen Mindestforderungen an ihre
Qualität bestimmt werden sollen, sind Standards zur Beurteilung erforderlich. In diesem
Rahmen haben sich zwei Vorgehensweisen etabliert:
• Experten bestimmen jeweils für ein definiertes Sprachmaterial eine Sprachverständlichkeit,
die als ausreichend betrachtet wird, beispielsweise „70 % erkannte
Einsilber = ausreichend Sprachverständlichkeit“ (u.a. Beranek 1947, Lazarus
1987)
• Bewertung der Sprachverständlichkeit von Sprachmaterialien durch Versuchspersonen
auf einer Skala von „sehr schlecht“ bis „sehr gut“ (Houtgast & Steeneken
1984, Lazarus-Mainka & Leushacke 1985, Lazarus 1990, Möller 2000).
Eine solche Qualitätsskala wurde in den 80er Jahren mit der Formulierung der Norm
12

„Ergonomische Bewertung der Sprachkommunikation“ (ISO 9921-1 1996) formuliert,
die später überarbeitet wurde (ISO 9921 2003). Die Basis für die Bewertungsskalen
in den beiden Normen bildeten Ergebnisse aus verschiedenen Untersuchungen, in
denen die Bewertung der Sprachqualität untersucht und entwickelt wurde. Bewertungsskalen
wurden auch in einigen Experimenten entwickelt, in denen sowohl der
Hörer als auch der Sprecher die Qualität ihrer Aktivität (hören oder sprechen) auf
Skalen bewerten mussten (Hörmann et al. 1981, Lazarus-Mainka 1984, Lazarus-
Mainka & Leushacke 1985, Lazarus-Mainka & Tkocz 1988, Lazarus 1990). Die Ergebnisse
dieser Experimente von Hörmann et al. (1981) und Lazarus-Mainka (1984)
mit face-to-face Kommunikation wurden nachträglich evaluiert und an eine Bewertungsskala
angepasst. In einem ähnlichen Experiment (Lazarus-Mainka & Leushacke
1985), in dem eine Reihe von Geräuschpegeln realisiert wurde (von 45 bis 90 dB),
wurden die Bedingungen für Hörer und Sprecher untersucht. Die Ergebnisse der
Bewertungsskala glichen den Werten in Tabelle 1-1 (ISO 9921-1). Darüber hinaus
wurde eine umfassende internationale Studie von Houtgast & Steenecken (1984)
durchgeführt, in der 16 Kommunikationssituationen in 11 Staaten in den jeweiligen
Sprachen untersucht wurden. Allerdings erfolgte die Bewertung der Sprachverständlichkeit
auf Qualitätsskalen erst im Nachhinein. Die Evaluierung und der Einsatz dieser
Skalen unterschieden sich in den einzelnen Ländern beträchtlich, schon allein
aufgrund des Sprachmaterials (Reimtest, Sätze etc.). Die Bewertungsskala war begrenzt
von STI = 0.31 bis 0.79. Die Ergebnisse dieser Studie entsprechen den Werten
in Tabelle 1-1 (ISO 9921).
Der Vergleich der Werte in Tabelle 1-1 verdeutlicht die Problematik: selbst in den
beiden Normen zeigen sich beträchtliche Unterschiede. Dies ist zum einen in den
unterschiedlichen Versuchsbedingungen begründet (Sprachmaterial, Hörsituation,
Geräuschpegel, Sprachlevel, Umfang der Bewertungsskala), und zum anderen darin,
dass teilweise die Zielsetzungen (eine Bewertungsskala zu entwickeln) nicht in geeignete
Versuchsdesigns umgesetzt wurden. Daher wurden einige Ergebnisse nachträglich
bewertet und auf einer 7- bzw. 5-Punkte-Skala abgebildet.
13

Tabelle 1-1 Bewertung der Sprachqualität Sprachverständlichkeit und ihre Beziehung
zum (A-bewerteten) effektiven Signal-Geräuschabstand
SNRAeff, Speech Transmission Index (STI) und Speech Intelligibility
Index (SII) für 3 Normen
1 2 3 4 5 6 7 8
ISO 9921-1 (1996) ISO 9921 (2003) ANSI (1997)
intelligibility
rating
SNRAeff
in dB
intelligibility
rating
STI SNRAeff
in dB
SII SNRAeff
in dB
0 excellent > 18 - - - - -
1 very good 12...18 excellent > 0.75 > 7.5 - -
2 good 6...12 good 0.60...0.75 3.0...7.5 > 0.75 > 7.5
3 satisfactory 0...6 fair 0.45...0.60 -1.5...3.0 - -
4 sufficient -3...0 poor 0.30...0.45 -6.0...-1.5 < 0.45

Preminger & Van Tasell 1995a+b; Boike & Souza 2000). Die Sprachqualität wird bevorzugt
zur Beurteilung von Hörgeräten und synthetischer Sprache herangezogen.
Bedingt durch die verschiedenen Ziele und Aussagen, die mithilfe der Sprachqualität
verfolgt werden, variiert die Zusammensetzung der als relevant erachteten Merkmale
der Sprachqualität bislang noch stark.
Von Preminger & Van Tasell (1995a) wird Sprachqualität als multidimensionales
Konstrukt konzipiert, in dem die Sprachverständlichkeit eine Dimension der Sprachqualität
darstellt. Hinweise darauf, dass die von den Autoren untersuchten Sprachqualitätsmerkmale
Verständlichkeit, Angenehmheit des Klangs, Lautheit, Höreranstrengung
und Gesamteindruck voneinander unabhängige Dimensionen der Sprachqualität
darstellen, konnten sie experimentell allerdings nur für Versuchsbedingungen
mit hoher Sprachverständlichkeit nachweisen, also eher bei konstanter Sprachverständlichkeit.
Hier differenzierten die Versuchspersonen bei der Bewertung auf Skalen
zwischen den Merkmalen. In Experimenten mit einem umfassenden Schwierigkeitsbereich
von Sprachverständlichkeitsbedingungen waren die Bewertungen der
restlichen Sprachqualitätsmerkmale zu stark interkorreliert, um voneinander unabhängigen
Dimensionen zugeordnet werden zu können.
Auch in den Ergebnissen der Versuche von Nakatani & Dukes (1973) zeigte sich eine
mangelnde Diskriminierungsfähigkeit der Sprachverständlichkeitstests für
Sprachproben mit hoher Qualität. Im Gegensatz dazu erwiesen sich die Bewertungsskalen
als sehr sensibles Messinstrument für Qualitätsunterschiede zwischen diesen
Sprachproben. Durch die Einstufung auf Bewertungsskalen werden also Unterschiede
in der Sprachqualität erfasst, die nicht mit der Sprachverständlichkeit zusammenhängen.
Es bleibt abzuklären, um welche Merkmale der Sprachqualität es sich hierbei genau
handelt und inwieweit sie voneinander und vom Merkmal der Sprachverständlichkeit
unabhängigen Dimensionen der Sprachqualität zugeordnet werden können.
In Untersuchungen zum subjektiven Befinden der Gesprächspartner in mehr oder
weniger gestörter Kommunikationssituation (Hörmann et al. 1981, Lazarus-Mainka et
al. 1985 Lazarus-Mainka & Raschdorf 1985, Lazarus-Mainka & Leushacke 1985)
konnte gezeigt werden, dass sich sowohl der Sprecher als auch der Hörer – jedoch
in unterschiedlicher Weise – gestört, belästigt, angestrengt fühlen. Die Beeinträchtigung
der beiden Gesprächspartner, so konnte gezeigt werden, ist sowohl von der
Höhe des Geräuschpegels als auch durch das Verhältnis des Sprechpegels zum Geräuschpegel
(dem Signal-Geräuschabstand) bestimmt, also dem Umfang der Störung
der Sprachkommunikation. Außerdem sind die situativen Bedingungen von Bedeutung,
unter denen die Sprachwahrnehmung erfolgt. Wenn parallel zum Verstehen
gesprochener Sprache andere Tätigkeiten ausgeführt werden müssen, kann dies die
Qualität der Sprachwahrnehmung beeinträchtigen (vgl. Lazarus-Mainka et al. 1985,
Volberg et al. 2004, 2006).
Die beiden untersuchten Komplexe sind die Beurteilung der – das Ohr des Hörers
erreichenden – gesprochenen Sprache (verständlich, natürlich, etc.) und die im Gespräch
auftretenden Befindlichkeiten (anstrengend, belästigend etc.).
15

Im Rahmen einer früheren Untersuchung (Volberg et al. 2004, 2006) wurden Merkmale
der Sprachqualität untersucht, die besonders für die alltägliche, beispielsweise
am Arbeitsplatz stattfindende Kommunikation relevant sind, nämlich die erforderliche
Konzentration, die Bewältigung der Versuchssituation (= Coping), die von den Probanden
als Stress erlebt wurde, und die erlebte Belästigung des Hörers. Zusätzlich
sollte die Bewertung der subjektiv eingeschätzten Sprachverständlichkeit erfasst
werden, da sie im Hinblick auf die eingangs erwähnte Festlegung von Werten zur
Sprachqualität in Normen wie ISO 9921 (2003) von Interesse ist.
Die unterschiedlichen und erschwerenden, situativen Bedingungen, denen der Hörer
bei der Wahrnehmung von Sprache im Alltag oftmals ausgesetzt ist, sollen durch eine
Reihe von Aspekten berücksichtigt werden, wie beispielsweise
• verschiedene Sprecher
• Vermittlung schwieriger, wenig redundanter Inhalte
• Hintergrundgeräusche und
• parallel zur Sprachwahrnehmung erfolgende Ausführung weiterer Tätigkeiten.
1.4 Störung der Sprachkommunikation als Teil der allgemeinen
Belästigung durch Verkehrsgeräusche
Der Zusammenhang zwischen der allgemeinen Belästigung und dem Pegel von Verkehrsgeräuschen
ist durch zahlreiche Feldstudien belegt (Miedema & Vos 1998, VDI
3722-2 2005). Auch die Störung der Kommunikation durch Geräusche des Flug-,
Schienen- und Straßenverkehrs wird häufig als lästig bewertet.
Sprachverständlichkeit wird in Wohnbereichen häufig durch Verkehrsgeräusche beeinträchtigt.
So zeigen die Untersuchungen zur Sprachkommunikation, dass Störungen
sowohl vom Geräuschpegel selbst als auch vom Ausmaß der Störung der
Sprachkommunikation durch das Geräusch, das heißt durch den Signal-Geräuschabstand,
gegeben sind (Pearson 1978, Aniansson & Björkman 1983, Lazarus-Mainka &
Leushacke 1985, Volberg et al. 2006). So ist eine hohe Sprachverständlichkeit verbunden
mit einer niedrigen Belästigung und umgekehrt. Schwerhörige, von denen
man annehmen kann, dass sie die Lautstärke der Geräusche niedriger wahrnehmen,
sind stärker belästigt als Normalhörende. Man kann annehmen, dass die geringere
Sprachverständlichkeit dieses bedingt.
In verschiedenen Feldstudien ist man der Frage nach der Störung der sprachlichen
Kommunikation durch Lärm nachgegangen. Kastka (1981) konnte aus Fragebogendaten
zu Belästigungsreaktionen durch Verkehrslärm mit Hilfe einer Faktorenanalyse
drei Faktoren extrahieren, von denen einer die sprachliche Kommunikation darstellt.
Ähnliche Ergebnisse erbrachte eine Untersuchung von Sörensen et al. (1973).
Auch die Ergebnisse früherer Feldstudien aus den Jahren 1974 bis 1981 (Grandjean
16

1974, DFG-Studie 1974; Finke et al. 1980, Nemecek et al. 1981) zeigen, dass der
Anteil der befragten Personen, die sich bei der sprachlichen Kommunikation gestört
fühlen, mit dem Mittelungspegel (LNAeq) deutlich zunimmt.
Die Beeinträchtigung der sprachlichen Kommunikation ist sowohl bei Unterhaltungen
als auch beim Fernsehen und Radiohören, neben der Störung von Ruhe und Erholung,
die am häufigsten genannte Belästigung (Rohrmann 1977).
Einen weiteren Beleg für das Ausmaß an Belästigung durch Fluglärm gibt die Studie
von Gjestland und Mitarbeitern (Gjestland et al. 1990). In einer breit angelegten Untersuchung
eruierten sie die Reaktionen von Anwohnern im Bereich des Flughafens
Fornebu in Oslo.
Es zeigte sich, dass Fluglärm mit den verschiedensten Aktivitäten interferiert und ab
einem Lärmpegel > 45 dB eine fast lineare Beziehung zwischen Pegel und dem
Ausmaß der Gestörtheit besteht. Hauptsächlich hatten die Befragten über Störungen
der sprachlichen Kommunikation berichtet (Reden oder Zuhören, Radiohören und
Fernsehen). Das Ausmaß der Sprachinterferenzen stieg mit zunehmendem Pegel
steiler an als alle anderen genannten Aktivitäten. Abbildung 1-2 gibt das Ausmaß der
Belästigung für die verschiedenen Aktivitäten wieder.
100
80
W /%
60
40
20
0
40 50 60 70
L Aeq,T /dB
Erholen
Telefonieren
Fernsehen/
Radio
Gespräch
(draußen)
Fenster muß
geschlossen
werden
Balkon kann
nicht benutzt
werden
sich draußen
aufhalten
Abbildung 1-2 Anteil der Personen (W in %), die sich in Abhängigkeit vom Fluglärm
bei bestimmten Aktivitäten gestört fühlen (2-stufige Skala:
gestört bei den Aktivitäten: ja, nein; hier: ja) in Abhängigkeit vom
Geräuschpegel (LAeq,T), T = Tag / Nacht (16/8) Std., gemessen vor
der äußeren Fassade der Häuser
Wie zu erkennen ist (Abbildung 1-2), wird die Belästigung durch Fluglärm bei der
Sprachkommunikation, insbesondere beim Sprechen außerhalb des Wohnraums, als
sehr stark eingeschätzt. Aber auch das Reden innerhalb der Wohnung wird neben
der Belästigung beim Fernsehen oder Radiohören als störend eingestuft. Die Kon-
17

zentrationsfähigkeit und die Erholung werden im Vergleich zu sprachlicher Kommunikation
im Ausmaß der Belästigung als geringer eingestuft. Wird nach der allgemeinen
Belästigung durch Lärm gefragt, ergibt sich ein ähnlicher Verlauf (Abbildung 1-3)
wie bei der Frage nach der Störung bei Aktivitäten. Man kann vermuten, dass die
allgemeine Belästigung durch Lärm wesentlich durch die Störung der Sprachkommunikation
durch Lärm bedingt ist.
W/%
100
80
60
40
20
0
40 50 60 70
L Aeq,T/dB
gestört
(draußen)
gestört
(drinnen)
sehr gestört
(draußen)
sehr gestört
(drinnen)
Abbildung 1-3 Anteil der Personen (W in %), die sich durch Fluglärm außerhalb
und innerhalb der Wohnung gestört / belästigt fühlen, (Skala (1
(sehr)...4 (gar nicht)): (sehr gestört ≤ 1; gestört ≤ 3), über dem Geräuschpegel
(LAeq, T; T = Tag/Nacht (16/8) Std.; gemessen vor der
äußeren Fassade der Häuser)
In einer weiteren Studie (Gjestland et al. 1994) an den norwegischen Flughäfen
Værnes in Trondheim und Flughafen Bodø konnten diese Ergebnisse bestätigt werden.
In einer Untersuchung zum Straßen- und Schienenlärm (Schreckenberg & Guski
2005) wurde der Zusammenhang zwischen Gestörtheit, Belästigung und dem Geräuschpegel
in Abhängigkeit von der Tageszeit und dem Tagesablauf untersucht.
Es wurden allgemeine Befragungen (Interview) und stündliche Abfragen durchgeführt
(5-stufige Skala: 5 (äußerst)...1 (überhaupt nicht) gestört/belästigt, n=1100). Die Korrelation
zeigt einen deutlichen Zusammenhang (r = 0.53 - 0.65) zwischen dem stündlich
erfragten Grad der Belästigung und der generellen Einschätzung der Störung der
Unterhaltung. Der Zusammenhang zwischen der Störung der Sprachkommunikation
und dem Schienenverkehr ist deutlicher als jener mit dem Straßenverkehr.
Die Untersuchungen zeigen deutlich, dass Umwelt- und Arbeitsgeräusche die
sprachliche Kommunikation beeinträchtigen und diese Beeinträchtigung als belästi-
18

gend empfunden wird. Eine Abnahme des Signal-Geräuschabstandes erhöht die Belästigung
(bei gleichem Geräuschpegel). Lärm ist als psychologische Größe zu sehen,
denn was als belästigend empfunden wird, hängt von der subjektiven Einschätzung
des einzelnen Individuums ab (s. a. Gottlob 1986). Es hat sich aber beim Straßenverkehrslärm
gezeigt, dass bei einem Pegel von 45 dB eine entspannte Unterhaltung
im Wohnbereich bereits erschwert ist, ab 50 dB hebt der Sprecher automatisch
seine Stimme und bei 65 dB wird zu einer lauten Sprechweise übergegangen.
Zusammengefasst können folgende Aspekte genannt werden, die einen Einfluss auf
das Empfinden von Belästigung durch Lärm haben:
• dort wo sprachliche Kommunikation gestört und beeinträchtigt wird, wird auch die
Belästigung hoch sein
• eine Abnahme des Signal-Geräuschabstandes erhöht die Belästigung (bei gleichem
Geräuschpegel).
Eine gestörte Sprachkommunikation (Unterhaltung, Telefonieren, Fernsehen) ist ein
wesentlicher Aspekt, der die allgemeine Belästigung durch Verkehrslärm bestimmt,
das heißt durch die Analyse und Kenntnis der Störung der Sprachkommunikation
und deren Verbesserung oder Verschlechterung kann in dieser Weise die allgemeine
Belästigung durch Verkehrslärm beeinflusst werden.
1.5 Störung der Sprachkommunikation unter Berücksichtigung
des Verkehrslärms – Präzisierung für ein Untersuchungskonzept
Situationen, in denen Sprachkommunikation stattfindet und durch Verkehrslärm gestört
werden kann, sind wie unter 1.1 erwähnt beispielsweise Lehr- und Lernsituationen,
Gespräche zwischen Dienstleistern und Kunden etc. Sprecher und Hörer benutzen
dabei quasi verabredungsgemäß den Weg, sich über die entsprechenden Sachverhalte
sprachlich auszutauschen, um so die gemeinsame Aufgabe zu lösen oder
zu bearbeiten.
Hier sollen die einzelnen Aspekte der Sprachkommunikation und ihre Relevanz für
die Experimente beschrieben werden.
Wie bereits angedeutet, ergeben sich unabhängig von einer Störung der Sprachkommunikation
durch Verkehrsgeräusche ohnehin schon beträchtliche Unterschiede
der Sprachverständlichkeit aufgrund der Verschiedenartigkeit der Sprecher, Hörer
und Sprachmaterialien (vgl. Abbildung 1-1).
Seitens des Sprechers ist die Variabilität vor allem in seiner Sprechkompetenz (Artikulation,
Dialekt, Muttersprache) begründet. In den bisherigen Untersuchungen wurde
häufig nur ein Sprecher eingesetzt. Beim Einsatz mehrerer, wechselnder Sprecher
ergeben sich Schwankungen der Verständlichkeit bzw. der Mithörschwelle von
10 bis 30 % bzw. 3 bis 6 dB. (Cox et al. 1987, Mullenix et al. 1989, Sommers 1997,
19

s.a. Lazarus et al. 2006). Im Hinblick auf die Praxis ist der Fall realistischer, dass
mehrere unterschiedliche Sprecher (auch Dialekt- und Zweitsprachler) abwechselnd
sprechen. Spricht der Sprecher unter Geräuscheinwirkung, spricht er lauter (etwa 5
dB pro 10 dB Zunahme; s. a. Lazarus et al. 2006). Da dieser Lombardeffekt – wenn
auch nicht bedingt durch Verkehrsgeräusche – relativ gut untersucht wurde, wird er
nicht in die Experimente mit einbezogen.
Komplementäres gilt für den Hörer. Gemäß seiner Sprachkompetenz kann er potenziell
den oder die Sprecher verstehen. Dabei ist es entscheidend, ob er die Sprache
als Muttersprachler versteht oder als Zweitsprachler (Gat & Keith 1978, Buus et al.
1986, Takata & Nabelek 1990, Mayo et al. 1997, Bradlow & Pisoni 1999, Wijngaarden
et al. 2002, s. a. Lazarus et al. 2006). Dies wird aber auch von seiner aktuellen
Tätigkeit beeinflusst. Ein Hörer, der seine Aufmerksamkeit ausschließlich einem
Sprecher zuwendet und ihm konzentriert zuhört, wird vermutlich mehr verstehen, als
ein Hörer, der durch andere Tätigkeiten oder Aktivitäten (wenn auch nur leicht) abgelenkt
ist, was ja im kommunikativen Alltag eher der Normalfall ist. Im Experiment wird
dies durch die Ausübung einer parallelen Tätigkeit simuliert.
Aus der Funktionsweise des Gehörs ergeben sich weitere Parameter, die das Hören
und Verstehen von Sprache beeinflussen. Die Schwerhörigkeit und das Alter beeinflussen
und beeinträchtigen die Verständigung mit Sprache beträchtlich (Brusis 1978,
Dieroff 1994, Kollmeier 2004, Sust & Lazarus 2005, Lazarus et al. 2006). Eine erhöhte
Hörschwelle ist das wesentliche Merkmal der Schwerhörigkeit. Unter störungsfreien
Bedingungen macht sich die Schwerhörigkeit erst bei einem relativ hohen Ausmaß
negativ auf die Sprachverständlichkeit bemerkbar. Dagegen machen sich zusätzlich
auftretende Störungen (undeutliches Sprechen, Störgeräusche, Nachhall)
schon bei einer geringen Schwerhörigkeit bemerkbar, die Verständlichkeit ist reduziert,
die Mithörschwelle (Verstehen von 50 % Sprache in Geräuschen) ist erhöht. In
diesem Sinn kann sich Verkehrslärm über das übliche Maß von Normalhörenden auf
Schwerhörige auswirken. Auch profitieren normalhörende Personen von schwankenden
Geräuschpegeln durch eine verbesserte Sprachverständlichkeit. Im Gegensatz
dazu profitieren schwerhörige (und ältere) Personen diesbezüglich aber nicht von
schwankenden Störgeräuschen oder getrennten Quellen von Sprache und Geräuschen
(Richtungshören) wie normalhörende junge Personen (s. a. Lazarus et al.
2006). Schwerhörigkeit ist insgesamt zwar umfangreich, aber wenig in Bezug auf
Auswirkungen durch Verkehrslärm untersucht worden. Insofern wäre es durchaus
zweckmäßig, in die Untersuchung einen Personenkreis von leicht schwerhörigen
und/oder älteren Personen einzubeziehen. Dies würde aber den Rahmen der Untersuchung
sprengen und wird somit in diese Versuche nicht einbezogen. Ggf. werden
entsprechende Erkenntnisse aus der Literatur bei der Interpretation der Ergebnisse
herangezogen werden.
Für die Übertragbarkeit der Ergebnisse in der Praxis spielt natürlich das gewählte
Sprachmaterial eine entscheidende Rolle. So werden Zahlwörter oder leichte Sätze
wesentlich leichter verstanden als schwierige Texte, sinnlose Silben oder komplexe
20

Sätze. Die Unterschiede sind beträchtlich: die Mithörschwelle kann um 10 bis 20 dB
verschieden sein (ISO / TR 4870 1991, ISO 9921, 2003). Das gängigste Sprachmaterial
sind phonetisch ausbalancierte Einsilber in Trägersätzen (DIN 45621-1, -2, DIN
45626-1, -2). Bei dem Vergleich von Systemen (Räume, Hörgeräte, Geräusche) sind
spezielle Tests recht wirkungsvoll (Reimtest), da vorgegebene Phonemmuster verglichen
werden können. Im vorliegenden Versuch kommt es aber darauf an – da die
Qualität von Kommunikationssituationen beurteilt werden soll – ein Sprachmaterial
zu benutzen, das leichten, mittelschweren, aber auch schwierigen Gesprächssituationen
Rechnung trägt (bei Aus- und Fortbildung werden neue, bisher unbekannte Inhalte
auch mit neuen Begriffen vermittelt, bei Gesprächen im Arbeitsfeld sprechen
Personen aus verschiedenen Fachgebieten miteinander etc.).
Die Störungen der Kommunikation durch stationäre Geräusche sind ebenfalls gut
untersucht (ANSI S3.5-1997 (SII), IEC 60268-16 2002 (STI)). Die Nachhallzeit, als
weitere Störung in Räumen weitgehend bekannt (IEC 60268-16 2002 (STI)), wird
hier ebenfalls nicht einbezogen.
Verkehrsgeräusche sind – soweit es um die Untersuchung der Art der Störungen der
Kommunikation geht – bisher wenig untersucht worden. Sie haben im Wesentlichen
mittlere Geräuschpegel (LNA = 45 bis 80 dB) und sind durch stark variierende
Schwankungen des Pegels gekennzeichnet. Untersuchungen zur Beurteilung des
Einflusses von Pegelschwankungen auf die Sprachverständlichkeit gibt es nur wenige
(Kryter & Williams 1966, Pearson 1978). Die Pegelschwankungen sind teilweise
in der Weise berücksichtigt worden, dass die Sprachindices für einen Kurzzeit-
Schalldruckpegel (LAeq,1s) berechnet wurden. Die dargestellten Ergebnisse zeigen
teilweise eine verbesserte Sprachverständlichkeit bei Geräuschen mit stark schwankenden
Pegeln im Vergleich zu konstanten (gleicher LAeq vorausgesetzt). Als Grund
wird in der Regel der verbesserte Signal-Geräuschabstand während der Phasen
niedrigen Pegels angegeben. In dem geplanten Experiment sollen Verkehrsgeräusche
unterschiedlichen Spektrums und Zeitstruktur untersucht werden.
Eine der wichtigsten Fragestellungen ist die nach den relevanten Merkmalen der
Sprachqualität, und inwieweit mit deren Hilfe die Sprachkommunikation valide beurteilt
werden kann (Abschnitt 1.2 und 1.3)
Betrachtet man die Situationen, in denen die Sprachkommunikation durch Verkehrslärm
gestört sein kann, so ist die Intensität der Verkehrsgeräusche und der Sprache
eher von geringem bis mittlerem Niveau. Das heißt, die Belastungen und Belästigungen
werden sich vorwiegend auf die beeinträchtigte Sprachverständlichkeit, mit der
der Hörer fertig werden muss, und weniger auf das laute Sprechen, das den Sprecher
anstrengt, beziehen. Insofern wurde zur Vereinfachung der Experimente keine
Situation mit einer direkten face-to-face-Kommunikation eingesetzt, sondern das Experiment
in zwei Teile aufgeteilt, das heißt, zunächst wurde die Sprache aufgenommen
(Sprecher) und dann – getrennt davon – zusammen mit dem Störgeräusch über
Lautsprecher abgestrahlt und vom Hörer wahrgenommen und beurteilt.
21

2 Experimentelle Untersuchungen – Methodische
Vorgehensweise
2.1 Konzeption der Versuche
Ausgehend von den Überlegungen in Kapitel 1 sind Versuche konzipiert worden, die
auf folgende Aspekte zielen:
• Bewertung der Qualität der Sprachkommunikation:
Wie in den Abschnitten 1.2 und 1.3 ausgeführt, ist für die Bewertung der Qualität
der Sprachkommunikation die Sprachverständlichkeit ein notwendiges, aber nicht
hinreichendes Kriterium. Ebenfalls berücksichtigt werden muss der „Einsatz“ des
Hörers, was mittels einer Bewertungsskala erfolgt, die Konzentration, Bewältigungsstrategien
(Coping), Belästigung und subjektive Sprachverständlichkeit erhebt.
Diese Skala hat sich bereits bewährt bei einem vergleichsweise neutralen
Hintergrundgeräusch (Rosa Rauschen, Volberg et al. 2004, 2006). Zunächst geht
es hier um die Überprüfung der Tauglichkeit der Bewertungsskala. Das heißt, differenziert
die Skala auch hier noch bei hoher Sprachverständlichkeit bei verschiedenen
Signal-Geräuschabständen, lässt sich auf diese Weise der mentale
Aufwand des Hörers verdeutlichen?
• Sprechereinfluss
Lässt sich der Einfluss unterschiedlicher Sprecher (Mutter-/Zweitsprachler, Geschlecht)
nachweisen und wie groß ist er?
• Sprachverständlichkeit und Bewertung der Sprachkommunikation bei unterschiedlichen
Verkehrsgeräuschen:
Gibt es Auswirkungen unterschiedlicher Frequenzspektren (Schiene, Straße)
und/oder zeitlicher Verteilungen (konstant, intermittierend, variabel) auf die
Sprachverständlichkeit und Bewertung?
• Paralleltätigkeit
In vielen Kommunikationssituationen werden Sprecher und Hörer neben der eigentlichen
Interaktion durch andere Aktivitäten abgelenkt. Das können während
der Sprachkommunikation teilweise notwendige Tätigkeiten sein, wie beispielsweise
Durchsicht von Papieren, Verfolgen einer Präsentation, Suchen von Unterlagen,
Daten u.ä.m., das können aber auch eigene Gedankengänge des Hörers
sein, die das Gehörte verarbeiten und / oder eine Antwort vorbereiten. Im Versuch
wird dies durch Einführung einer Paralleltätigkeit simuliert, deren Einfluss beobachtet
wird.
Um die Versuche für die Versuchspersonen nicht übermäßig lang werden zu lassen,
wurden zwei Versuchsreihen durchgeführt (Hauptversuch: HV1 und HV2), die in ei-
22

ner Reihe von Aspekten – Sprecher; Versuchsmaterialien, Mess- und Versuchsraum,
Verfahren der Datenauswertung – im Wesentlichen identisch waren. Diese Aspekte
werden im Folgenden beschrieben, bevor auf die Darstellung der beiden Versuchsreihen
im Einzelnen (Kapitel 3 und 4) eingegangen wird.
2.2 Darstellung wesentlicher Parameter der Versuchsreihen
2.2.1 Bewertungsfragebogen
Der in diesen Experimenten verwendete Bewertungsfragebogen wurde aus einem
früheren Versuch übernommen (Volberg et al. 2004). Er umfasst die 4 Sprachqualitätsmerkmale
„Coping“, „Verständlichkeit“, „Konzentration“, und „Belästigung“ mit
jeweils einem Item zu jeder Kategorie. Die Merkmale Coping und subjektive Verständlichkeit
sind dabei näher am Kriterium der Sprachverständlichkeit – definiert als
Anzahl erkannter Items – einzuordnen, da es bei diesen Merkmalen wesentlich um
die Beurteilung des kognitiven Verstehensprozesses geht. Bei den Merkmalen Konzentration
und Belästigung steht eher die Bewertung des mentalen Aufwandes bzw.
der subjektiven Empfindung im Vordergrund.
Die Items sind als ichbezogene Statements formuliert, da sich in Vorversuchen gezeigt
hatte, dass den Probanden bei dieser Darbietungsform die Vornahme der Bewertungen
leichter fiel und sie so auch zu ausgewogeneren Urteilen kamen (bessere
Skalenausnutzung, weniger Ceiling-Effekte).
• Coping
„Ich konnte meine Aufgabe, die Sätze korrekt nachzusprechen, bewältigen“
Antwortskala von 5 (++ sehr gut) über 4 (+ gut), 3 (0 zufriedenstellend), 2 (- dürftig) bis 1
(-- schlecht).
• Subjektiv eingeschätzte Verständlichkeit
„Ich habe die Sätze verstanden“
Antwortskala von 5 (++ sehr gut) über 4 (+ gut), 3 (0 zufriedenstellend), 2 (- dürftig) bis 1
(-- schlecht).
• Konzentration
„Ich musste mich konzentrieren, um die Sätze verstehen zu können“
Antwortskala von 5 (++ sehr) über 4 (+ ziemlich), 3 (0 mittelmäßig), 2 (- wenig) bis 1 (--
nicht).
• Belästigung
„Ich habe die Bedingungen als störend empfunden, unter denen ich die Sätze
verstehen musste“
Antwortskala von 5 (++ sehr) über 4 (+ ziemlich), 3 (0 mittelmäßig), 2 (- wenig) bis 1 (--
nicht).
23

In den Versuchsreihen wurden jeweils nach einer konstant gehaltenen akustischen
Bedingung, die 3 Sprachreize umfasste, alle 4 Fragebogenitems in willkürlicher Reihenfolge
dargeboten. Die Versuchspersonen gaben ihre Bewertung über – auf dem
Bildschirm dargestellte – Buttons ein (Touchscreen / TS).
2.2.2 Auswahl der Sprecher und Aufnahme des Sprachmaterials
Zunächst wurden sechs Sprecher ausgewählt
• zwei Sprecher, die Deutsch als Fremdsprache gelernt hatten, jeweils ein Sprecher
und eine Sprecherin (mit jeweils mindestens sechs Jahren Studienaufenthalt
in Deutschland, Alter: 22 und 28 Jahre)
• vier Muttersprachler, drei Sprecherinnen (Alter: 42, 40 und 33 Jahre) und ein
Sprecher (Alter: 22 Jahre).
Aus diesen wurden vier Sprecher ausgewählt (vgl. Volberg et al. 2004). Dabei sollte
möglichst der gesamte Bereich der Sprecher abgedeckt werden. Kriterien für die Beurteilung
und Auswahl der Sprecher waren die Sprachverständlichkeit (SV) von Sätzen
(S) und deren Bewertung (BW) der subjektiv empfundenen Sprachverständlichkeit
(BWV) (siehe Tabelle 2-1). Die Bezeichnung der ausgewählten Sprecher erfolgte
nach ihrem Geschlecht (m, w) sowie nach ihrer Sprachkompetenz (Muttersprachler
(M) bzw. Zweitsprachler (Z)), z.B. bezeichnet das Kürzel mZ einen männlichen
Zweitsprachler.
Tabelle 2-1 Signal-Geräuschabstand (LSNA in dB) für eine mittlere Verständlichkeit
(SV = 50%; 0 bis 100%) und mittlere subjektiv empfundene Verständlichkeit
(BWV = 3; 1 bis 5)
Sprecher mM wM wM wZ mM mZ
SV (S) = 50 % -2.2 dB -0.5 dB 2.0 dB 3.2 dB 3.5 dB 6.9 dB
BWV (S) = 3 -0.9 dB 0.5 dB 2.9 dB 3.0 dB 3.5 dB 4.7 dB
Ausgewählt wurden der beste und der schlechteste Sprecher (mM, mZ) und zwei
mittlere Sprecher (wM, wZ). Damit standen für die Versuche jeweils zwei Muttersprachler
(männlich und weiblich) und zwei Zweitsprachler (männlich und weiblich)
mit einer erheblichen Bandbreite der Sprechqualität zur Verfügung:
• der Muttersprachler mit hoher Verständlichkeit
• der Zweitsprachler mit geringer Verständlichkeit
• die beiden Sprecherinnen mit einem mittleren Niveau der Sprachverständlichkeit.
Die Aufnahmen erfolgten in dem reflexionsarmen Raum (R022) der BAuA mit dem in
einem Meter Abstand und in Mundhöhe zum Sprecher aufgestellten Mikrofon. Um
die Sprechweise annähernd konstant zu halten, wurden die Sprecher instruiert, mit
einem mittleren Pegel von 60 dB (A- und Slow-bewertet) zu sprechen, aber immer im
24

Pegelbereich von 55 und 65 dB zu bleiben. Die Einhaltung dieses Pegelbereichs
wurde auf der Signalpegel-Anzeige des Verstärkers kontrolliert. Verzerrte oder mit
Störgeräuschen unterlegte Aufnahmen wurden wiederholt. Die aufgesprochenen
Sprachpegel lagen bei etwa ± 3dB Abweichung vom vorgegebenen Pegel.
2.2.3 Sprachmaterial
Auswahl des Sprachmaterials – Einsilber mit Trägersatz
Die zu verwendenden Einsilber wurden der Liste aus DIN 45621-1, -2 entnommen.
Zur Verfügung standen die ersten zehn aufgelisteten Wortgruppen zu je zwanzig
phonetisch ausbalancierten Einsilbern. Aus diesen 200 Einsilbern wurden 192 per
Zufallsprinzip ausgewählt. Die Einsilber wurden mit dem Trägersatz „Das nächste
Wort lautet...“ aufgesprochen.
Auswahl des Sprachmaterials – Sätze
Das Satzmaterial für die Versuche sollte möglichst gleichmäßig schwierig sein. Es
sollte es sich um potenziell sinnvolle Sätze handeln, um möglichst realitätsnahe Versuchsbedingungen
zu gewährleisten. Bei der Generierung des Satzmaterials wurde
Wert auf inhaltliche Unvorhersehbarkeit gelegt, um sicherzustellen, dass die Versuchspersonen
nicht einzelne Wörter aus dem Zusammenhang des Satzes heraus
erraten konnten. Die Übergangswahrscheinlichkeit zwischen den einzelnen Satzelementen
bzw. die assoziative Verknüpfung der Inhaltswörter sollte deshalb möglichst
gering ausfallen. Zur Erhöhung der Unvorhersehbarkeit wurden die Sätze außerdem
nach vier verschiedenen grammatikalischen Mustern gebildet:
Satzliste Nr. 1: Artikel – Adjektiv – Subjekt – Prädikat – Artikel – Objekt
z.B.: Der beliebte Polizist verliert eine Kerze.
Satzliste Nr. 2: Artikel – Subjekt – Prädikat – Artikel – Adjektiv – Objekt
z.B.: Das Kamel ärgert die egoistische Tante.
Satzliste Nr. 3: Artikel – Adjektiv – Objekt – Prädikat – Artikel – Subjekt
z.B.: Das hölzerne Telefon putzt der Professor.
Satzliste Nr. 4: Artikel – Objekt – Prädikat – Artikel – Adjektiv – Subjekt
z.B.: Die Hupe erkennt der romantische Schwimmer.
Alle Sätze sind aus Gründen der Vergleichbarkeit ungefähr gleich lang (6-7 Wörter)
und wurden im Präsens gebildet. Die Inhaltswörter wiederholen sich nicht. Es kommen
keine Eigennamen vor. Insgesamt wurden 232 Sätze (58 zu jedem grammatikalischen
Muster) generiert.
25

Bearbeitung des Sprachmaterials
Die gesamte Bearbeitung des Sprachmaterials erfolgte digital auf einem PC mit Hilfe
einer Audioeditor-Software. Die Aufnahmen wurden in die einzelnen Einsilber mit
Trägersatz bzw. Sätze zerlegt, die unter sinngemäßen Dateinamen abgespeichert
wurden. Beim Schnitt wurden die Ruhephasen vor und nach dem Sprachsignal so
weit wie möglich entfernt. Die Unterscheidung zwischen Signal und Ruhe erfolgte
visuell mithilfe der Wellen- und Spektraldarstellung des Audioeditors mit einer zeitlichen
Genauigkeit von ca. 0.05 Sekunden. Abschließend wurde die Lautstärke aller
Samples digital auf einen einheitlichen A-bewerteten Pegel mit einer Genauigkeit von
0.5 dB normiert.
Analyse des Sprachmaterials
Zur Charakterisierung der Sprecher wurde das Sprachmaterial nach Einsilbern und
Sätzen getrennt einer akustischen Analyse unterzogen. Im Folgenden sind die
Spektren sowie die Pegelhäufigkeiten aufgelistet (vgl. Abbildung 2-1).
26

0
L'St/dB
-10
-20
-30
-40
mZ mM
wZ wM
-50
63 125 250 500 1 k 2 k 4 k 8 k
ft/Hz 0
L'St/dB -10
-20
-30
-40
mZ mM
wZ wM
-50
63 125 250 500 1 k 2 k 4 k 8 k
ft/Hz Abbildung 2-1 Terzspektren (LSt) der Sprechpegel mit LSA,1m = 60 dB ± 3 dB gesprochen
und im Pegel ausgeglichen LSA,1m = 60 dB ± 0.5 dB, 200
E, 200 S (4 Sprecher: männliche (m) und weibliche (w) Mutter -
und Zweitsprachler (M, Z); links: Einsilber, rechts: Sätze)
2.2.4 Mess- und Versuchsraum
Die beschriebenen Versuche wurden im reflexionsarmen Raum R022 (allseitig gegen
Körper- und Luftschall isoliert) der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
in Dortmund durchgeführt. Das Labor wurde durch Aufbau einer Beschallungsanlage
sowie eines PCs für die Versuchspersonen (VP) hergerichtet, der Versuchsleiter
(VL) überwachte den Versuch vom davor gelagerten Beobachtungsraum R021 aus
mithilfe eines weiteren PCs. Da aus akustischen Gründen zwischen den Räumen
kein Fenster vorhanden war, erfolgte die Beobachtung der Versuchspersonen über
eine Videokamera. Im Labor wurde der Tisch der Versuchsperson so aufgestellt,
dass sie mit dem Gesicht zur Kamera saß.
2.2.5 Versuchsaufbau
Der Versuchsaufbau setzte sich zusammen aus:
• dem Versuchspersonen-PC (VP-PC) mit eingebauter Soundkarte für die Beschallung
der Versuchsperson und die Speicherung ihrer nachgesprochenen Antwor-
27

ten, über den angeschlossenen Touchscreen (TS) wurde die Versuchsperson instruiert
und ihre Antworten auf die Bewertungsfragen entgegengenommen
• dem Versuchsleiter-PC (VL-PC), über den der Versuchsleiter den Fortgang der
Versuchsdurchführung kontrollieren und die Korrektheit der nachgesprochenen
Sprachitems protokollieren konnte
• einem Mischpult zur Verteilung der akustischen Signale (Geräusch, Sprachitems
und Antworten der Versuchsperson)
• einem Verstärker mit Lautsprecherbox zur Reproduktion der Geräusche und
Sprachitems für die Versuchsperson, sowie einem Headset-Mikrofon zur Aufnahme
ihrer Antworten
• einem Monitorlautsprecher für den Versuchsleiter zum Mithören der nachgesprochenen
Antworten der Versuchsperson.
Der Versuchsaufbau ist schematisch in Abbildung 2-2 dargestellt. Der Line-Ausgang
der Soundkarte und das Mikrofon wurden jeweils mit einem Mischpult-Eingang verbunden.
Über einen Mischpult-Ausgang wurde das Soundkarten-Signal zum AUX-
Eingang des Verstärkers weitergeleitet, über einen anderen Ausgang wurde das Mikrofon-Signal
zum Mikrofon-Eingang der Soundkarte und zur Lautsprecherbox im Versuchsleiter-Raum
geführt. Die Lautsprecherbox im Versuchspersonenraum wurde
über ein XLR-Kabel mit einem Verstärkerausgang (links oder rechts) verbunden. Der
Touchscreen wurde am PC der Versuchsperson angeschlossen. Die Rechner der
Versuchsperson und des Versuchsleiters wurden mit dem Twisted-Pair-Kabel zu einem
100 Mbit Netz zusammengeschlossen, das eine ausreichende Bandbreite für
die während des Versuches auszutauschenden Daten bereitstellte.
Der Monitor mit dem Touchscreen (TS) wurde mit ca. 30 cm Abstand von der Tischkante
so auf dem Tisch platziert, dass die Versuchsperson den Touchscreen bequem
bedienen konnte.
Die Lautsprecherbox wurde frontal vor der Versuchsperson auf einem Ständer aufgestellt.
Der Ständer hatte eine Höhe von 1,80 m und wurde in einer Entfernung von
2,70 m (Ständermitte – Anfang Hörfeld der Versuchsperson) aufgestellt. Die Box
wurde geneigt auf den Ständer aufgesetzt, so dass sie über den Monitor hinweg auf
die Versuchsperson strahlte.
Im Aufenthaltsbereich des Kopfes der Versuchsperson wurde ein Würfel (20 x 20 x
20 cm 3 ) definiert und unter Abstrahlungsbedingungen das Schallfeld an 13 Punkten
gemessen. Die Schwankungen der Terzpegel lagen im Frequenzbereich von 16 Hz
bis 12.5 kHz bei sT ≤ 2.7 dB, die maximalen bei ± 5.8 dB. Die Variation des Abewerteten
und des unbewerteten Schallpegels lag bei sA = 0.3 dB und sLin = 0.25
dB.
Die mittlere Abweichung der mittleren akustisch ermittelten Terzpegel (LA = 70.1 dB)
von einem elektronisch vorgegebenen Spektrum (RR, für 0.100 bis 10 kHz; LT = 58.0
– 58.6 dB; LA = 70.1 dB; LLin = 73.2 dB) lag bei den gleichen Abstrahlbedingungen in
diesem Frequenzbereich bei sT = 1.7 dB, die maximale bei ± 3.9 dB.
28

Abbildung 2-2 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus
2.2.6 Konzeption der Hauptversuche
Zur Simulation einer möglichst realitätsnahen Geräuschbelastung wurden die Versuche
mit dem Ziel konzipiert, eine Geräuschkulisse mit konstant gehaltenen Eigenschaften
für ca. 25 Minuten (Geräuschphase) zu präsentieren, die die in wechselnder
Lautstärke produzierte Sprache stört. Für die Geräuschkulisse wurden verschiedene
Arten von Geräuschen verwendet, die sich im Spektrum und in der Zeitstruktur voneinander
unterschieden. Aus den Sprachmaterialien wurden jeweils drei Sätze bzw.
drei Einsilber im Trägersatz zu einem Sprachitemtripel zusammengefasst und nacheinander
präsentiert. Diese Sprachitemtripel wurden je 24 Mal in eine Geräuschphase
eingeblendet. Aufgabe der Versuchspersonen war es, die Sprachitems zu erkennen,
nachzusprechen und nach jedem Sprachitemtripel die Sprachqualität anhand
des Fragebogens auf dem Touchscreen zu bewerten. Die akustischen Eigenschaften
der 24 Tripel wurden von je einer Kombination aus 4 unterschiedlichen Sprechern
und 6 Signal-Geräuschabständen bestimmt, die für ein Tripel jeweils konstant waren.
Die Signal-Geräuschabstände wurden in einem Bereich von LSNA = -15 bis 20 dB
29

festgelegt, um eine Sprachverständlichkeit von „sehr schlecht“ bis „sehr gut“ abzudecken.
Zusammengefasst wurden folgende Parameter in die Versuche einbezogen:
• 2 Sprachmaterialien 192 Einsilber (E) in Trägersatz,
216 Sätze (S, 4 Arten: 4x54)
• 2 Versuchsbedingungen Kontrolle (K), Paralleltätigkeit (P)
• Geräusche (HV1) im Spektrum unterschiedliche Verkehrsgeräusche
St Straßenverkehr
Gz Güterzug
RR Rosa Rauschen
• Geräusche (HV2) zeitlich schwankende Verkehrsgeräusche
St c stationär/konstant: c
St i intermittierend: i
St v variabel: v
St k / m / g: mit geringen (k), mittleren (m) und großen
(g) Schwankungen; die Pegelschwankungen (Pegelspanne)
während der Itempräsentation betrugen für
Stc, Sti und Stk 1 dB, für Stm 8 dB und für Stg 16 dB.
Stv beinhaltet eine Kombination aller drei Schwankungen
innerhalb des Itemtripels. Stk war mit Stc akustisch
identisch und wurde aus organisatorischen Gründen
anders bezeichnet
• Sprecher 4 (je 2 Mutter- und Zweitsprachler, jeweils männlich
und weiblich (wM, mM, wZ, mZ)
• Signal-Geräuschabstand (SNR)
6 äquidistante Werte
(LSNA = -15, -8, -1, +6, +13, +20 dB)
• Geräuschpegel LNAeq = 55 dB, (Bezugspegel):
dieser Pegel gilt für die Geräusche St, Gz, RR (HV1)
sowie Stc, v, k, m, g (HV2).
LNAeq = 45, 55, 65 dB
Diese Pegel gelten für das Geräusch Sti (HV2); Der
Wechsel zwischen den Werten erfolgte nach jeweils einem
Sprachitemtripel in zufälliger Weise. Die Sprachlautstärke
wurde entsprechend angepasst, um den gewünschten
Signal-Geräuschabstand (SNR) zu erzielen
• Bewertungsstatements 4; Bewertung (BW) entsprechend der Merkmale
Coping (C), subjektive Verständlichkeit (V), Konzentra-
tion (K), Belästigung (B)
• Sprachitemtripel-Intervall 3 Sätze bzw. Einsilber im Trägersatz mit gleichem
Sprecher bei gleichem Signal-Geräuschabstand,
anschließend 4 Bewertungsstatements
30

(Grundphasen: Dauer ca. 1 Minute)
• Geräuschphase (GP) 24 Sprachitemtripel-Intervalle mit 4 Sprechern und 6
Signal-Geräuschabständen, Dauer ca. 25 Minuten
(Pause 5-10 Min.)
• Rotationsgruppen (VR) 6 (vgl. hierzu Anhang 7.1 und 7.3)
Darüber hinaus wurde im Hauptversuch 2 die Latenzzeit erfasst, und zwar vom Ende
der Darbietung des Sprachitems bis zum Einsetzen des Nachsprechens (Abbildung
2.3).
Dabei wurde der Versuchsplan realisiert, wie er in Tabelle 2-2 dargestellt ist.
Tabelle 2-2 Versuchsplan zu den beiden Hauptversuchen (HV1, HV2): Sprachverständlichkeit
unter Verkehrsgeräuschen (9 Geräusche) mit Versuchsbedingungen
(K, P), Sprachmaterial (E, S) und Geräuschphasen
(GP)
Versuch Anzahl der
GP
Geräusch Versuchsbedingung
Kontrolle
Versuchsbedingung
Paralleltätigkeit
E S E S
HV 1 1 St X
1 Gz X
1 RR X
HV2 3 St c X X X
3 St i X X X
3 St v X X X
1 St k X
1 St m X
1 St g X
Der Pegelverlauf des Geräusches (beispielhaft Stc und Stg) und der Sprache einschließlich
der notwendigen Aktivitäten wie er innerhalb eines Sprachitemtripel-
Intervalls den Versuchspersonen dargeboten wird, ist in den beiden folgenden Abbildungen
(2-3) dargestellt.
31

Abbildung 2-3 Darstellung des Sprachitemtripel-Intervalls: Intervalle für bestimmte
Aktivitäten der Versuchsperson und der Pegelverlauf (LA in dB
über der Zeit in s), wie er den Versuchspersonen dargeboten wird:
3 Sprachitemintervalle (S1, S2, S3) mit drei Sätzen, Nachsprechintervall
(NS), Intervalle in denen die 4 Fragen zur Bewertung gestellt
werden (FR1, 2, 3, 4), Überblendintervalle (ÜB);
oben: Pegelverlauf des Geräusches (HV2: Stc, LNAeq = 55 dB, gestrichelt)
und der Sprache (3 Sätze, LSAeq,Satz = 61 dB, durchgezogen)
als LAeq über 0.2 s.
unten: Pegelverlauf des Geräusches (HV2: Stg, LNAeq = 55 dB)
32

2.2.7 Verkehrsgeräusche
und der Sprache (3 Sätze, LSAeq,Satz = 61 dB) als LAeq über 0.2 s
Für die Sprachkommunikations-Experimente sollen möglichst reale Straßen- und
Schienenverkehrsgeräusche benutzt werden. Ihre Eigenschaften bezüglich Frequenzspektrum
und zeitlicher Pegeldynamik sollen vorgewählten Bedingungen genügen.
Dafür sind Geräusche mit definierten Pegelschwankungen erforderlich.
Als Ausgangsmaterial für die Verkehrsgeräusche wurden im Rahmen des Kooperationsprojektes
vom Unternehmen SASS-Consult GmbH erstellte Aufnahmen von Straßen-
und Güterzugverkehr zur Verfügung gestellt:
• Straßenverkehr (St): kontinuierliche Sequenz von ca. 15 Min. Länge und hohen
Pegelschwankungen (aufgenommen an einer Kreuzung in Essen mit gemischten
Anteilen von PKW und LKW, die hohen Pegelschwankungen sind im Wesentlichen
durch das Heranfahren oder Abfahren, die niedrigeren aber auch durch
komplexere Fahrsituationen bedingt), gegeben als Originalversion mit Pegelschwankungen
von bis zu 20 dB und zwei Versionen, bei denen die Pegelschwankungen
auf 9 und 1 dB komprimiert wurden (von SASS-Consult wurde eine
Transformation benutzt, die Pegelschwankungen reduziert, aber das Frequenzspektrum
weitgehend belässt)
• Zuggeräusch (Gz): Vorbeifahren eines einzelnen Güterzuges innerhalb von ca. 30
Sekunden.
Die Geräusche mit unterschiedlichen Frequenzspektren (Hauptversuch HV1) wurden
wie folgt bearbeitet und erstellt (Abbildung 2-4):
• St: Im Straßenverkehrsgeräusch wurden vereinzelte Knackgeräusche durch manuelle
Korrektur der Samplewerte beseitigt und das Geräusch durch überblendendes
Mischen des Geräuschanfangs und -endes (Crossfade-Loop-Methode)
für eine kontinuierliche Wiederholung vorbereitet
• Gz: Da das Zuggeräusch relativ kurz war, wurde aus dem Gesamtsample eine
konstante Sequenz von ca. 15 Sek. Länge geschnitten und ebenfalls mittels der
Crossfade-Loop-Methode bearbeitet, um eine kontinuierlich wiederholte, knackfreie
Beschallung zu ermöglichen
• RR: konstantes Rosa Rauschen, erzeugt mit Audiosoftware Syntrillium Cool Edit,
10 Sekunden Länge
• Der Pegel der Geräusche wurde auf einen einheitlichen dB(A)-Wert normiert.
33

10
L Nt/dB
0
-10
-20
-30
-40
Güterzug
Straße
RosaRauschen
-50
16 31,5 63 125 250 500 1 k 2 k 4 k 8 k 16 k
Abbildung 2-4 Spektren (Terzpegel LNt bezogen auf LNAeq = 55 dB) der Versuchsgeräusche
Straßenverkehr (St), Zugverkehr (Gz) und Rosa
Rauschen (RR)
Ausgangsmaterial für die Geräusche mit unterschiedlicher Zeitstruktur (Hauptversuch
HV2) bildete ebenfalls die Straßenverkehrssequenz in originaler sowie auf 9 und 1
dB komprimierter Fassung, die wie folgt bearbeitet wurden:
• Erstellung des Pegelverlaufs des Geräusch-Grundmaterials (Original, fast- und Abewertet);
Aufsuchen von Passagen mit ca. 16 dB Pegelschwankung (+/-1dB) innerhalb
eines Zeitraums von jeweils 1.9, 2.1, 2.3 ... 4.9 Sekunden ( = Präsentationszeitraum
für die Sprachitems), 16 Passagen insgesamt. Eine Auswahl der
Zeitverläufe, aufsteigend und absteigend (vgl. Abbildung 2-5) und der Spektren
(vgl. Abbildung 2-6) ist angegeben. Man erkennt den gleichen Spektrenverlauf,
trotz unterschiedlichen Zeitverlaufes
]
B
d
[
Pegel
6
3
0
-3
-6
-9
3.5s
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Zeit [s]
]
B
d
[
Pegel
6
3
0
-3
-6
-9
f t/Hz
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Zeit [s]
Abbildung 2-5 Beispiele für LNA,0.1s-Pegelverläufe der Geräusche von 1.9s bis
4.9s Dauer, für 16 dB, 8 dB, 1 dB Schwankung (vgl. auch Anhang
7.2)
3.7s
34

20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
3.5 Sek.
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
3.7 Sek.
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
Abbildung 2-6 Beispiele für Spektren der Geräusche von 1.9s bis 4.9s Dauer, für
16 dB, 8 dB, 1 dB Schwankung (vgl. auch Anhang 7.2)
• Extrahieren der 16 dB-Passagen aus dem Original, beginnend vom Anfang der
aufgefundenen Stellen minus 5 Sekunden (als Überblendphase), 1 Minute Länge
• Extrahieren der gleichen Passagen aus dem 9dB- und dem 1dB-komprimierten
Material. Diese Passagen wiesen ihrer Pegelkompression entsprechend Schwankungen
von 8 bzw. 1 dB auf
• Normieren aller Geräusche auf einen einheitlichen LAeq-Pegel innerhalb des Präsentationszeitraums.
Bei der späteren Durchführung wurden die Geräusche für jedes Sprachitem innerhalb
der 5 Sekunden Vorlaufzeit ineinander übergeblendet. Die anschließende Passage
mit definierter Pegelschwankung war mit der Itempräsentation synchronisiert
(Fehler < 0.05s).
Die Pegelverläufe der in diesem Versuch (HV2) benutzten Geräusche sind in der
Abbildung 2-7 zusammenfassend dargestellt.
35

Abbildung 2-7 Darstellung des Pegelverlaufs (relativer Pegel LA’ in dB, Abstand
der Teilstriche 10 dB) der gewählten sechs zeitlich schwankenden
Geräusche (Stc + k, Sti, Stv, Stm, Stg) in 3 nacheinander folgenden
Sprachitemtripel-Intervallen (n, n+1, n+2), wobei der Pegel innerhalb
der 3 Sprachitem-Intervalle fett hervorgehoben ist.
2.3 Steuerung des Versuchsablaufs
2.3.1 Steuerungssoftware
Die Durchführung der Versuchsreihen erfolgte mit dem Programm „Xperimenter 4.0
DB“, das an der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin für die computergestützte
Steuerung modulbasierter Prozessabläufe entwickelt wurde. Das Programm
stellt die Versuchsreihe als eine Abfolge miteinander verketteter Arbeitsschrit-
36

te dar, die simultan oder nacheinander abgearbeitet werden können. Für jeden Typ
von Arbeitsschritten wird dazu ein passendes Modul angeboten, dessen individueller
Ablauf über eine Reihe von programmierbaren Parametern festgelegt wird. Jedes
Modul kann je nach Bedarf auf dem Versuchsleiter-PC oder mittels der Netzwerkverbindung
auf dem Versuchspersonen-PC ausgeführt werden und liefert die Ergebnisse
seiner Ausführung an Xperimenter zur Protokollierung zurück.
Der für die Durchführung der Sprachkommunikationsversuche benutzte Satz von
Modulen umfasste folgende Typen:
• Textmodul
Das Textmodul stellte den Inhalt einer Textdatei formatiert auf dem Bildschirm
des Versuchsleiter- oder Versuchsperson-PCs dar. Geht die Darstellung über
mehrere Bildschirmseiten, können diese über Buttons vor- und zurückgeblättert
werden. Die Textdarstellung wird über einen weiteren Button beendet. Dieses
Modul wurde zur Anzeige von Einweisungs- und Informationstexten für den Versuchsleiter
und die Versuchsperson benutzt.
• Grauer Bildschirm
Das Modul stellt den Bildschirm in einem einheitlichen Grau dar und diente dazu,
nicht zum Versuch gehörende Bildschirmelemente des Versuchspersonen-
Rechners zu verdecken, um Ablenkungen bzw. Störungen zu vermeiden. Das
Modul wurde als erstes in der Versuchsreihe gestartet und als letztes beendet.
• Nachsprechen
Dieser Typ spielt synchron eine vorgegebene Sprachdatei sowie eine Geräuschdatei
in einer jeweils einstellbaren Lautstärke ab. Dadurch ließen sich die gewünschten
Signal-Geräuschabstände zwischen Sprache und Geräusch für die
Versuchsperson erzeugen. Nach dem Abspielen der Sprache und des Geräuschs
wird der Proband über einen Schriftzug aufgefordert, das Gehörte nachzusprechen.
Das Modul nimmt das Nachgesprochene über ein Mikrofon auf und speichert
es in eine Datei. Für jedes Sprachitem wurde jeweils ein Modul dieses Typs
mit den entsprechenden Parametern benutzt.
• Buchstaben / Paralleltätigkeit
Dieser Modultyp erzeugt eine Anzahl von sich bewegenden weißen Kreisen auf
dem Bildschirm, die zufällig gewählten Buchstaben in je einer aus vier Farben
enthalten. Alle angezeigten Objekte sind disjunkt bezüglich der Kombination aus
Buchstabe und Farbe. Anzahl, Geschwindigkeit und Kollisionsverhalten mit anderen
Buchstaben sowie den Bildschirmgrenzen sind einstellbar. Das Modul fordert
die Versuchsperson auf, eine bestimmte Farb-Buchstabenkombination zu suchen
und zu markieren und misst die dafür benötigte Zeit. Anschließend wird der Versuchsperson
ein neues Buchstaben-Farbe-Paar als Zielbuchstabe mitgeteilt. Dieser
Modultyp lieferte die Paralleltätigkeit und konnte mit dem Nachsprech-Modul
kombiniert werden. Wird das Modul gestoppt, verschwindet es vom Bildschirm,
und die Reaktionswerte des Probanden werden an Xperimenter übertragen.
• Bewertungsstatements
Dieser präsentiert dem Probanden auf dem Bildschirm ein Statement und eine
37

Anzahl von Knöpfen mit Antwortmöglichkeiten. Die Art des Statements, Anzahl
der Antwortmöglichkeiten, Art der Antworten sowie Anzeigedauer des Moduls lassen
sich parametrisieren. Das Modul wird selbsttätig beendet, wenn die Versuchsperson
eine Antwort markiert hat oder wenn die festgelegte Anzeigedauer
überschritten wird. In diesem Fall wird statt der gewählten Antwortmöglichkeit
„Nicht beantwortet“ an Xperimenter als Antwort zurückgeliefert.
• Bemerkung
Das Modul erlaubt dem Versuchsleiter, bereits während der Durchführung des
Experimentes die vom Probanden nachgesprochen Sätze zu bewerten. Die Sätze
werden in ihre einzelnen Wörter zerlegt am Bildschirm dargestellt und der Versuchsleiter
kann für jedes Wort angeben, ob es korrekt nachgesprochen wurde.
Mit Hilfe eines Knopfes kann sich der Versuchsleiter den vom Probanden nachgesprochenen
Satz beliebig oft anhören. Das Modul wird am Anfang des Experiments
gestartet und läuft im Hintergrund des Versuchsleiter-PCs. Jeder neu vom
Probanden nachgesprochene Satz wird einer Liste der Sätze in diesem Modul
hinzugefügt. Damit kann der Versuchsleiter die Bewertung auch asynchron zum
Versuchsverlauf vornehmen, das heißt, die Versuchsperson kann in der Versuchsreihe
weiter fortgeschritten sein als der Versuchsleiter mit der Bewertung.
Spätestens am Ende des Experiments müssen alle Bewertungen durchgeführt
werden, erst dann kann das Modul beendet werden.
2.3.2 Realisierung der Versuchsreihen
Der Ablauf der Versuchsreihen gliederte sich gemäß der Planung in vier unterschiedliche
Bereiche, deren Aufbau im Programm „XPerimenter“ nachfolgend beschrieben
wird.
• Versuchsstart
Der Bildschirm der Versuchsperson wird abgedeckt (Modul Grauer Bildschirm)
und ein mehrseitiger Text präsentiert (Modul Text), der sie an den bevorstehenden
Versuchsablauf und ihre Aufgaben erinnert.
• Sprachitemtripel-Intervalle
In 24 aufeinander folgenden Durchgängen pro Geräuschphase werden jeweils mit
dem Nachsprech-Modul 3 Sprachitems abgespielt und die Versuchsperson aufgefordert,
das Verstandene nachzusprechen. Nach jedem Nachsprech-Modul
wird auf dem Versuchsleiter-PC das Bemerkungsmodul aktiviert, um das nachgesprochene
Sprachitem sofort auf Richtigkeit prüfen und kommentieren zu können.
Nach dem dritten Bewertungsmodul folgt eine Sequenz von vier Bewertungsmodulen,
in denen die festgelegten Bewertungen in zufälliger Reihenfolge von der
Versuchsperson abgefragt werden. Wenn die Geräuschphase die Paralleltätigkeit
vorsieht, wird vor dem ersten Nachsprechmodul das Buchstabenmodul gestartet
und zwischen dem dritten Bemerkungsmodul und dem ersten Fragebogen gestoppt.
38

• Pausen
Eine Pause im Versuchsablauf wurde durch zwei Text-Module realisiert, die die
Versuchsperson und den Versuchsleiter auf die Pause hinweisen. Erst wenn beide
Module von Hand geschlossen worden waren, wurde die Versuchsreihe fortgesetzt.
• Versuchsende
Am Versuchsende wurden das Nachsprech-Modul und das Buchstabenmodul
endgültig beendet und der Versuchsleiter sowie die Versuchsperson per Textmodul
auf den Versuchsabschluss hingewiesen. Nach Ende der Textmodule wurde
das Modul „Grauer Bildschirm“ abgeschaltet.
2.4 Methoden der Datenauswertung
Unabhängig von den unterschiedlichen Fragestellungen sind für beide Versuche im
Wesentlichen identische Verfahren verwendet worden. Besonderheiten der Auswertung
sind jeweils in der Einzeldarstellung der beiden Versuchsreihen dargelegt.
2.4.1 Varianzanalytische Auswertung
Alle varianzanalytischen Berechnungen erfolgten mit dem statistischen Auswertungsprogramm
SPSS, Version 11 und 12.
Zur Überprüfung des Einflusses der verschiedenen Sprecher, des Signal-
Geräuschabstands und der Hintergrundgeräusche (Spektrum, Verteilung des Pegels
über die Zeit) unter zwei Versuchsbedingungen (Kontrolle, Paralleltätigkeit) auf die
Sprachkommunikation wurden mehrfaktorielle Varianzanalysen mit Messwiederholung
durchgeführt. Als abhängige Maße dienten die Sprachverständlichkeit und die
Skalenwerte der Bewertungsskala:
• Satz (SV(S) = 0 …1): Es wurde der prozentuale Anteil der Sätze gewertet, in denen
jedes Wort von der Versuchsperson richtig nachgesprochen wurde
• Wort im Satz (SV(WiS) = 0 …1): Es wurde der prozentuale Anteil der richtig verstandenen
Wörter eines Satzes bestimmt
• Einsilber (SV(E) = 0 …1): Es wurde der prozentuale Anteil richtig verstandener
Einsilber bestimmt (bewertet wurde allein der nachgesprochene Einsilber, der
Trägersatz wurde nicht gewertet)
• Bewertung (BW = 1 … 5) für subjektive Sprachverständlichkeit (V), Coping (C),
Belästigung (B) und Konzentration (K)
Im Experiment 2 wurden zusätzlich die Konzentrationsleistung der Versuchsperso-
39

nen als Anzahl der richtig markierten Buchstaben pro Durchgang und die Latenzzeit
analysiert.
Für beide Experimente wurden darüber hinaus zur Überprüfung der Stärke des Zusammenhangs
zwischen der Sprachverständlichkeit und der Bewertung die Korrelationen
nach Pearson (2-seitig) berechnet (vgl. Abschnitte 3.3 und 4.3).
2.4.2 Darstellung und Auswertung der Ergebnisse
Der Verlauf der Sprachverständlichkeiten (SV), der Bewertungen (BW) und der Latenzzeit
(LZ) in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand (SNR) unter den verschiedenen
Wahrnehmungsbedingungen wurde in kompakter Form zusammengefasst,
um einen Überblick über den Einfluss der Parameter zu gewinnen. Die entsprechenden
Kurvenverläufe sind für die Experimente dargestellt.
Die Sprachverständlichkeit SV wurde durch den prozentualen Anteil korrekt verstandener
Items über alle Versuchspersonen definiert. Bei den Einsilbern im Trägersatz
wurde jeweils nur der geforderte Einsilber gewertet (SV(E)). Bei den Sätzen wurde
hierbei zwischen dem Anteil vollständig verstandener Sätze (SV(S)) und dem Anteil
verstandener Wörter (SV(WiS), Wörter im Satz) unterschieden. Bei sechs Wörtern
pro Satz ergab sich somit für ein einzelnes Item ein SV(S)-Wert von 0 oder 1, für
SV(WiS) Werte von 0, 1/6, 2/6…1. Die Mittelung über alle Versuchspersonen und
alle Items, getrennt nach den jeweiligen Parametern (SNR, Sprecher, Versuchsbedingung
etc.), lieferte die SV(S) bzw. SV(WiS) für diese Parameter.
Analog zu der Sprachverständlichkeit (SV: SV(S), SV(WiS), SV(E)) wurden die Bewertungen
(BW: BWC, BWK, BWV, BWB) aus den gemittelten Antworten der Versuchspersonen
zu einer Bewertungsfrage bei festgelegten Parametern definiert. Entsprechendes
gilt für die Latenzzeiten. Diese wurde definiert als die Zeitspanne zwischen
dem Ende der Präsentation eines Sprachitems (bzw. dem Anfang der Nachsprechphase,
vgl. Abbildung 2.3) und dem Beginn der verbalen Wiederholung durch
die Versuchsperson.
Für bestimmte Anwendungssituationen wurden aus den Daten der Sprachverständlichkeiten
(SV) und der Bewertungen (BW) über den Signal-Geräuschabstand (SNR)
jeweils psychometrische Funktionen gebildet. Dazu wurde aus dem Kurvenverlauf
eine Reihe von Koeffizienten ermittelt, die eine psychometrische Funktion als vorgegebenes
mathematisches Modell des Kurvenverlaufs optimal an die Messpunkte anpassen.
Nur zweiparametrige psychometrische Funktionen f p 0,
m(
p)
, die antisymmetrisch um
einen zentralen Punkt ( p 0 , f ( p0
)) verlaufen, wurden betrachtet. Die Beschränkung
auf Kurven dieser Art bedingt gewisse Abstriche bei der Anpassung an die Messpunkte,
jedoch erlaubt die Reduktion der Daten auf die wesentlichen Kurvenmerkmale
in Verbindung mit den Symmetrieeigenschaften eine bessere Vergleichbarkeit un-
40

tereinander und mit anderen Untersuchungen, unabhängig von den Details der
Durchführung.
Die Anpassungskoeffizienten p0 und m wurden in den Funktionen so angelegt, dass
die Lage des Symmetriepunktes durch p0 gegeben war. ) ( 0 p f lieferte die Mitte des
jeweiligen Wertebereichs. m gab die Steigung der Funktion am Symmetriepunkt an,
das heißt, ( p)
/ dp = m
df p = p0
In der Praxis wurden die Koeffizienten aus den gegebenen x/y-Wertepaaren SNR/SV
bzw. SNR/BW mithilfe des Computer-Algebrasystems „Mathematica“ (Vers. 4.1) berechnet
(Funktion „NonLinearRegress“, Prinzip der kleinsten quadratischen Abweichungen).
Die für den numerisch-iterativen Rechenweg erforderlichen Startwerte der
Koeffizienten wurden dabei aus einer einfachen linearen Regression (Funktion „Fit“)
bestimmt.
Für die psychometrischen Funktionen wurde ein auf der Tangens-Hyperbolicus-
Funktion beruhendes Modell ausgewählt. Somit wurden folgende Funktionen benutzt:
Für die Sprachverständlichkeit SV = 0…1 in Abhängigkeit vom Pegelabstand p ein
ein Modell der Form (SNR=p):
tanh[ 2 ( 0 )] 1
( )
2
+ − m p p
SV p =
Gemäß der Parameteranlage liefert p0 den SNR für den Punkt SV = 0.5, und m die
Steigung der Funktion am Ort p0 in der Einheit [SV/dB] (bzw. ( SV ) / dp = m )
d p = p0
Für die Bewertungsfragen BW in Abhängigkeit von p wurde analog angesetzt:
41

BW
tanh[ m(
p − p0
) / 2]
+ 1
p)
= * ( B −1)
+ 1
2
( max
Die Koeffizienten passen dabei die Funktion an die Bewertungsskala an (B = 1 …5).
Der Parameter p0 liefert den SNR bei einer mittleren Bewertung (B = 3), m gibt die
Steigung an diesem Punkt in BW/dB an.
Für die einzelnen Versuchssituationen (Geräusche, Sprachmaterial) wurden mithilfe
der Regression Werte für p0 und m ermittelt und aus den Umkehrfunktionen p(SV)
bzw. p(BW) Grenzpegel zur Unterteilung der Sprachverständlichkeits- bzw. Bewertungsskalen
berechnet. So kann z.B. der zu fordernde Pegel (SNR-Wert) für eine
mittlere Verständlichkeit von SV = 50%, 75%, 95% etc. angegeben werden. Die fünfstufige
Bewertungsskala wurde dabei äquidistant aufgeteilt (Grenzen 1.8, 2.6, 3.4,
4.2). Der mittlere Wert (BW = 3.0) wurde noch hinzugenommen.
Die auf diese Weise ermittelten Werte der psychometrischen Funktion entsprechen
dem Erwartungswert (EW). Wird für eine Bewertungsstufe von BW = 4.2 ein Signal-
Geräuschabstand von z.B. 10 dB ermittelt, bedeutet das, dass bei einem LSNA = 10
dB im Mittel der Personen diese Situation mit BW = 4.2 eingestuft wird, das heißt
etwa 50 % der Personen stufen sie höher oder niedriger ein. Will man sicher stellen,
dass ein größerer Anteil der Personen (75 %) diesen Wert (z.B. BW = 4.2) überschreitet,
muss für die im Versuch benutzten sechs Signal-Geräuschabstände aus
der Verteilung der Antworten der entsprechende 75 %-Wert berechnet werden. Aus
diesen Daten wird eine 75 %-psychometrische Funktion (PW) berechnet und aus
ihnen die entsprechenden Grenzpegel.
Die Bestimmung der Kurvenpunkte für die 75%-Funktion sei an einem Beispiel erläutert.
Für die Bewertung „Konzentration“ unter einer betrachteten Versuchsbedingung
seien die Antworten der 30 Versuchspersonen auf die fünf Bewertungsstufen wie in
der nachstehenden Tabelle aufgeführt verteilt:
Stufe Anzahl der Versuchspersonen
1 3
2 8
3 10
4 7
5 2
75% entsprechen 22.5 Versuchspersonen. Es werden zunächst beginnend bei der
jeweils optimalen Bewertung (hier Stufe 1; keine Konzentration erforderlich) die Anzahlen
aufsummiert bis dieser Wert erreicht bzw. überschritten ist. Die Summe ergibt
bei Stufe 3 21, bei Stufe 4 28. Die gesuchte 75%-Bewertung liegt also zwischen 3
und 4 und wird linear interpoliert: BW(75%) = 3+(22.5-21) / (28-21) = 3.21. Aus den
auf diese Weise für alle SNR bestimmten Werten wird die psychometrische Funktion
ermittelt wie oben beschrieben.
42

3 Experimentelle Untersuchungen
3.1 Hauptversuch 1 (HV1)
3.1.1 Ziele HV1
In dieser Versuchsreihe ging es vor allem darum, die Auswirkungen von Hintergrundgeräuschen
zu untersuchen, die sich bezüglich der Frequenz unterschieden
(vgl. auch Abschnitt 2.1). Dadurch konnte ein relativ einfaches Versuchsdesign realisiert
werden, insbesondere unter dem Aspekt, ggf. Ergebnisse aus früheren Versuchen
(Volberg et al. 2004) einbeziehen zu können.
3.1.2 Versuchsbedingungen HV1
Die folgenden Versuchsbedingungen wurden in der Versuchsreihe realisiert:
• Hintergrundgeräusch St: Verkehrsgeräusch Straße (normiert auf eine
Schwankung von 1dB, vgl. Abschnitt 2.2.7)
Gz: Verkehrsgeräusch Schiene
RR: Rosa Rauschen (konstant bei LNA = 55 dB)
• Sprachmaterial S: Sätze
• Signal-Geräuschabstand (SNR)
LSNA = LSA - LNA; -15 bis +20 dB in 6 Schritten zu je 7 dB
• Sprecher mM: männlich, Muttersprachler
mZ: männlich, Zweitsprachler
wM: weiblich, Muttersprachlerin
wZ: weiblich, Zweitsprachlerin
• Bewertungsfragebogen (BW) mit den Merkmalen
C: Coping
V: subjektive Verständlichkeit
K: Konzentration
B: Belästigung
• Dauer 1 Sitzung mit 3 Geräuschphasen
Auf der Basis dieser Parameter wurden die Versuchsreihen erstellt, wie in Abschnitt
2.2.5, 2.2.6 und 2.3.2 beschrieben.
3.1.3 Versuchsdurchführung HV1
Die Datenerhebung wurde in der Zeit von Mitte September (15.09.2003) bis Mitte
43

November (14.11.2003) im oben beschriebenen Laborraum durchgeführt.
Zu Beginn des Versuches wurden die Probanden audiometriert und beantworteten
einen kurzen Fragebogen zu etwaigen Hörproblemen. Falls weder Audiometrie noch
Fragebogen Probleme ergaben, nahmen die Probanden an einer ausführlichen Trainingssitzung
teil. Hier wurden sie mit dem Versuchsaufbau und -ablauf vertraut gemacht:
Darbietung der Items, inhaltliche (Einordnung der Bewertung, vergleichbare
Situationen) und technische (Touchscreen) Ausführung der Bewertung, Darbietung
der Geräusche. Nach einer Pause von zwei bis drei Tagen erfolgte jeweils die Versuchssitzung
(vgl. Tabelle 3-1). Jede Versuchsperson nahm also an einer Sitzung
zur Vorbereitung und an einer zum Versuch teil, die durch zwei bis drei Tage getrennt
waren.
Tabelle 3-1 Übersicht über die Versuchssitzungen
Sitzung Vorbereitung Versuch
Dauer 1 h ca. 1.5 h
Inhalt Audiometrie,
Fragebogen zur Hörfähigkeit
Trainingsphase
3.1.4 Stichprobe HV1
kurze Auffrischung der Instruktion
Durchlaufen der Versuchssitzung
mit 3 Geräuschphasen
Die Versuchspersonen nahmen freiwillig und gegen Bezahlung an der Untersuchung
teil. Sie wurden durch Aushänge (an der Universität und anderen öffentlichen Orten)
und persönliche Kontakte rekrutiert. Voraussetzungen zur Teilnahme am Versuch
waren ein normales Hörvermögen und ein Lebensalter zwischen 19 und 49 Jahren.
Die Stichprobe bestand aus 24 Versuchspersonen (vgl. Tabelle 3-2).
Tabelle 3-2 Zusammensetzung der Stichprobe
Altersspanne 19 – 34 Jahre
Alterdurchschnitt 24.79 Jahre
Geschlechterverhältnis 10 w / 14 m
Ausbildung (höchster bisher erlangter Abschluss)
- Realschule / Fachoberschule 1
- Abitur 12
- abgeschlossene Berufsausbildung 7
- abgeschlossene Fach-/Hochschulausbildung 4
44

3.1.5 Ergebnisse der statistischen Analyse HV1
Varianzanalyse zur Sprachverständlichkeit
Zur Überprüfung des Einflusses der verschiedenen Sprecher (mZ, mM, wZ, wM), des
Signal-Geräuschabstands (SNR) und des Hintergrundgeräuschs (Straßenverkehr
(St), Zug (Gz), Rosa-Rauschen (RR)) auf die beiden Kriterien der Sprachverständlichkeit
wurden mehrfaktorielle Varianzanalysen mit Messwiederholung durchgeführt.
Als abhängiges Maß dienten die beiden Kennwerte der Sprachverständlichkeit, der
prozentuale Anteil vollständig richtig nachgesprochener Sätze (SV(S)), sowie der
prozentuale Anteil richtig verstandener Wörter im Satz (SV(WiS), Tabelle 3-3). Dabei
sind die signifikanten Unterschiede (p < 0.05) bei den Geräuschen auf die Unterschiede
zwischen Rosa Rauschen und Straßenverkehr zurückzuführen.
Tabelle 3-3 Sprachverständlichkeit für Sätze (für Kriterien: vollständig richtiger
Satz (S); prozentual richtiger Wörter im Satz (WiS)) im Vergleich der
unterschiedlichen Geräusche (St, Gz, RR), Sprecher (mZ, mM, wZ,
wM) und des Signal-Geräuschabstandes (SNR)
Sätze (S) Sätze (WiS)
df F Sign. df F Sign.
Geräusch 2 4.351 .019 2 15.916 .000
Sprecher 3 78.368 .000 3 120.617 .000
SNR 5 1035.858 .000 5 4027.228 .000
Varianzanalyse zur Bewertung
Zur Überprüfung des Einflusses der verschiedenen Sprecher (mZ, mM, wZ, wM) und
des Signal-Geräuschabstands auf die Beantwortung der vier Bewertungsfragen wurden
ebenfalls mehrfaktorielle Varianzanalysen mit Messwiederholung durchgeführt
(Tabelle 3-4).
Als abhängige Maße dienten die Kennwerte für die einzelnen Fragen Coping (BWC),
Verständlichkeit (BWV), Konzentration (BWK) und Belästigung (BWB).
45

Tabelle 3-4 Bewertungen für Coping, subjektive Verständlichkeit, Konzentration
und Belästigung im Vergleich der unterschiedlichen Geräusche (St,
Gz, RR), Sprecher (mZ, mM, wZ, wM) und des Signal-
Geräuschabstandes (SNR)
Coping Verständlichkeit Konzentration Belästigung
df F Sign df F Sign df F Sign df F Sign
Geräusch 2 7.233 .002 2 10.987 .000 2 6.606 .003 2 0.402 n.s.
Sprecher 3 65.847 .000 3 105.530 .000 3 67.616 .000 3 58.912 .000
SNR 5 480.205 .000 5 769.570 .000 5 125.191 .000 5 191.748 .000
Korrelationen zum Zusammenhang zwischen der Sprachverständlichkeit und
dem Bewertungsfragebogen
Zur Überprüfung der Stärke des Zusammenhangs zwischen der Sprachverständlichkeit
und der Beantwortung der Bewertungsfragen wurden Korrelationen nach Pearson
(2-seitig) berechnet. Dabei zeigt sich, dass die Korrelationen für Coping und Verständlichkeit
etwas höher sind – sowohl untereinander als auch in Relation zur
Sprachverständlichkeit SV(S) – als bei den jeweils beiden anderen Bewertungen.
Dies ist vermutlich der Tatsache geschuldet, dass Coping und subjektive Sprachverständlichkeit
stärker auf die Beurteilung des Verstehensprozesses verweisen, als auf
die des mentalen Aufwandes zur Erbringung einer bestimmten Sprachverständlichkeitsleistung
(vgl. Abschnitt 2.2.1).
46

Tabelle 3-5 Stärke des Zusammenhangs zwischen der Sprachverständlichkeit
(SV(S)) und der Bewertung
Geräusch St Coping Verständlichkeit Konzentration Belästigung SV(S)
Coping ° 0.93 -0.79 -0.81 0.88
Verständlichkeit ° -0.82 -0.84 0.86
Konzentration ° 0.88 -0.69
Belästigung ° -0.74
Geräusch Gz Coping Verständlichkeit Konzentration Belästigung SV(S)
Coping ° 0.96 -0.81 -0.87 0.89
Verständlichkeit ° -0.85 -0.89 0.88
Konzentration ° 0.89 -0.70
Belästigung ° -0.77
Geräusch RR Coping Verständlichkeit Konzentration Belästigung SV(S)
Coping 0.93 -0.78 -0.83 0.87
Verständlichkeit -0.82 -0.87 0.84
Konzentration 0.88 -0.66
Belästigung -0.73
3.2 Hauptversuch 2 (HV2)
3.2.1 Ziele HV2
Neben den bereits in Kapitel 2.1 dargelegten Zielen ging es in dieser Versuchsreihe
vor allem darum, die Auswirkungen von Hintergrundgeräuschen zu untersuchen, die
sich bezüglich der zeitlichen Verteilung unterschieden (vgl. Abschnitt 2.2.6 und
2.2.7).
3.2.2 Versuchsbedingungen HV2
Die folgenden Versuchsbedingungen wurden in der Versuchsreihe realisiert:
• Hintergrundgeräusch Straßengeräusch (St, wird bei der Darstellung der
Ergebnisse jeweils weggelassen)
47

• Sprachmaterial Einsilber im Trägersatz (E)
Sätze (S)
• Signal-Geräuschabstand (SNR)
St c: konstant 55 dB (Pegelspanne 1 dB)
St i: intermittierend 45, 55, 65 dB (Pegelspanne 1 dB)
St v: variabel (innerhalb einer Versuchsphase)
St k: kleine Schwankung 55 dB (Pegelspanne 1 dB)
St m: mittlere Schwankung 55 dB (8 dB)
St g: große Schwankung 55 dB (16 dB)
LSNA = LSA - LNA; -15 bis +20 dB in 6 Schritten zu je 7 dB
• Sprecher mM: männlich, Muttersprachler
mZ: männlich, Zweitsprachler
wM: weiblich, Muttersprachlerin
wZ: weiblich, Zweitsprachlerin
• Versuchsbedingung K: Kontrolle
P: Parallelaufgabe (vgl. 2.3.1)
• Bewertungsfragebogen (BW) mit den Merkmalen
C: Coping
V: subjektive Verständlichkeit
K: Konzentration
B: Belästigung
• Dauer jeweils eine Sitzung an insgesamt 3 Tagen (Sitzungen:
SZ 1, 2, 3, vgl. Tabelle 3-6) mit je 4 Geräuschphasen
• Fragebogen zur Lärmempfindlichkeit - NoiSeQ
Wie im Hauptversuch 1 bilden diese Parameter die Basis für die Erstellung der Versuchsreihen
(vgl. Abschnitt 2.2.5, 2.2.6 und 2.3.2).
3.2.3 Versuchsdurchführung HV2
Die Datenerhebung wurde in der Zeit von Mitte Mai (13.05.2004) bis Mitte Anfang
Oktober (01.10.2004) im oben beschriebenen Laborraum durchgeführt.
Im Einzelnen gestaltete sich der Ablauf der Sitzungen gemäß der Übersicht in Tabelle
3-6. Die Versuchssitzungen fanden jeweils montags, mittwochs und freitags statt.
In der jeweiligen Vorwoche wurde die Vorbereitungssitzung durchgeführt.
48

Tabelle 3-6 Übersicht über Versuchssitzungen
Sitzung Vorbereitung
(1. Woche)
1. Sitzung
(2. Woche, Mo)
2. Sitzung
(2. Woche, Mi)
3. Sitzung
(2. Woche, Fr)
Dauer 1 h ca. 2.5 h ca. 2.5 h ca. 2.5 h
Inhalt Audiometrie,
NOISEQ-
Fragebogen,
Trainingsphase
3.2.4 Stichprobe HV2
kurze Auffrischung
der Instruktion
Durchlaufen der
Versuchssitzung
mit 4 Geräuschphasen
kurze Auffrischung
der Instruktion
Durchlaufen der
Versuchssitzung
mit 4 Geräuschphasen
kurze Auffrischung
der Instruktion
Durchlaufen der
Versuchssitzung
mit 4 Geräuschphasen
Die Versuchspersonen nahmen freiwillig und gegen Bezahlung an der Untersuchung
teil. Sie wurden durch Aushänge (an der Universität und anderen öffentlichen Orten)
und persönliche Kontakte rekrutiert. Voraussetzungen zur Teilnahme am Versuch
waren ein normales Hörvermögen und ein Lebensalter zwischen 19 und 49 Jahren.
Die Stichprobe bestand aus 30 Versuchspersonen (vgl. Tabelle 3-7).
Tabelle 3-7 Zusammensetzung der Stichprobe
Altersspanne 20 – 40 Jahre
Alterdurchschnitt 25.77 Jahre
Geschlechterverhältnis 17 w / 13 m
Ausbildung (höchster bisher erlangter Abschluss)
- Abitur 18
- abgeschlossene Berufsausbildung 8
- abgeschlossene Fach-/Hochschulausbildung 4
3.2.5 Ergebnisse der statistischen Analyse HV2
Varianzanalyse zur Sprachverständlichkeit
Zur Überprüfung des Einflusses der Geräusche (c, i, v, k, m, g), der verschiedenen
Sprecher (mM, mZ, wM, wZ), des Signal-Geräuschabstands, des Sprachmaterials
(Sätze / Einsilber) und der Versuchsbedingungen (Kontrolle / Paralleltätigkeit), auf
49

die verschiedenen Kriterien für die Sprachverständlichkeit wurde eine Serie von
mehrfaktoriellen Varianzanalysen mit Messwiederholung durchgeführt. Als abhängige
Maße dienten drei Kennwerte für die Sprachverständlichkeit:
• Satz (richtig/falsch (SV(S)): der prozentuale Anteil der Sätze, in denen jedes Wort
von der Versuchsperson richtig nachgesprochen wurde
• Wörter im Satz (SV(WiS)): der prozentuale Anteil richtig verstandener Wörter des
Satzes
• Einsilber im Trägersatz (SV(E)): der prozentuale Anteil richtig verstandener Einsilber
(bewertet wurde allein der nachgesprochene Einsilber, der Trägersatz wurde
nicht gewertet).
Da der Versuchsplan keine komplette Kombination aller Versuchsbedingungen repräsentierte,
wurden zur Beantwortung der verschiedenen Untersuchungsfragen separate
Varianzanalysen durchgeführt, in denen nur die jeweils infrage stehenden Bedingungen
variiert wurden. Die einzelnen Analyseschritte und die Ergebnistabellen
sind im Folgenden dargestellt.
In einem ersten Schritt wurde mittels t-Test überprüft, ob sich Unterschiede in der
Sprachverständlichkeit zwischen den Versuchsbedingungen (Kontroll- vs. Parallelbedingung)
zeigten. In die Analyse gingen die über Sprecher, Signal-Geräuschabstände
und die Geräusche (c, i und v) gemittelten Daten ein. Es zeigte sich
kein signifikanter Unterschied zwischen Kontroll- und Parallelbedingung (t(719)= -
1,137; n.s.), so dass im Folgenden nur die Varianzanalysen für die Kontrollbedingung
tabellarisch dargestellt sind.
In den Varianzanalysen mit Messwiederholung wurde der Einfluss der Geräuscharten
c, i und v (Tabelle 3-8) bzw. c, i, v, k, m und g (Tabelle 3-9), der Sprecher (mM,
mZ, wM, wZ) sowie des Signal-Geräuschabstandes für die Kriterien SV(S) und
SV(WiS) sowie der Einsilber (SV(E); Tabelle 3-10)) ermittelt.
Tabelle 3-8 Sprachverständlichkeit für Sätze (SV(S) und SV(WiS)) in der Kontrollbedingung
im Vergleich der Geräusche konstant (c), intermittierend
(i) und variabel (v), der Sprecher (mM, mZ, wM, wZ) und des
Signal-Geräuschabstandes
Sätze (S) Sätze (WiS)
df F Sign. Df F Sign.
Geräusch 2 4.813 .012 2 9.564 .000
Sprecher 3 66.798 .000 3 132.789 .000
SNR 5 1385.351 .000 5 3796.879 .000
50

Tabelle 3-9 Sprachverständlichkeit für Sätze (SV(S) und SV(WiS)) in der Kontrollbedingung
im Vergleich der Geräusche konstant (c), intermittierend
(i) und variabel (v), letztere mit kleinen (k), mittleren (m) und
großen (g) Schwankungen, der Sprecher (mM, mZ, wM, wZ) und des
Signal-Geräuschabstandes (SNR)
Sätze (WiS) Sätze (S)
df F Sign. Df F Sign.
Geräusch 5 26.395 .000 5 3.237 .008
Sprecher 3 194.990 .000 3 139.072 .000
SNR 5 5215.923 .000 5 2345.003 .000
Tabelle 3-10 Sprachverständlichkeit für Einsilber in der Kontrollbedingung im Vergleich
der Geräusche konstant (c), intermittierend (i) und variabel (v),
der Sprecher (mM, mZ, wM, wZ) und des Signal-Geräuschabstandes
(SNR)
Einsilber
df F Sign.
Geräusch 2 6.442 .003
Sprecher 3 79.479 .000
SNR 5 1984.824 .000
Erwartungsgemäß wird die Sprachverständlichkeit sowohl für Sätze (SV(S) und
SV(WiS)) als auch für Einsilber signifikant vom Signal-Geräuschabstand, aber auch
durch die unterschiedlichen Sprecher beeinflusst.
Geprüft wurde auch, ob sich Unterschiede hinsichtlich der verschiedenen Geräusche
ergeben. Wie in Tabelle 3-11 dargestellt, liegen signifikante Unterschiede zwischen
den Geräuschen vor, wobei sich folgendes Bild ergibt. Während sich die Geräusche
c, v, k und m im Mittel nur unwesentlich unterscheiden, ist die Sprachverständlichkeit
bei Geräusch i im Vergleich zu diesen relativ gering. Bei Geräusch g findet sich die
höchste Sprachverständlichkeit und unterscheidet sich damit deutlich von allen anderen
Geräuschen. Eine Post-hoc Analyse zeigte, dass sich die Geräusche i und g im
Mittel signifikant von den anderen unterscheiden.
51

Tabelle 3-11 Sprachverständlichkeit im Vergleich der unterschiedlichen Geräusche
(konstant (c); intermittierend (i), variabel (v) mit großen (g), mittleren
(m) und kleinen (k, im Wesentlichen identisch mit c) Schwankungen)
Kontraste Mittelwert Standardfehler
Geräusch c (konstantes Geräusch) 0.697 0.006
Geräusch i (intermittierend) 0.675 0.006
Geräusch v (variabel schwankend)) 0.704 0.005
Geräusch k (mit kleinen Schwankungen) 0.698 0.008
Geräusch m (mit mittleren Schwankungen) 0.704 0.006
Geräusch g (mit großen Schwankungen) 0.752 0.005
Varianzanalyse zur Bewertung
Wiederum wurde vorab überprüft, ob sich Unterschiede zwischen den beiden Versuchsbedingungen
(Kontroll- vs. Parallelbedingung) zeigen. In die Berechnungen mit
dem t-Test gingen, ebenso wie bei der Sprachverständlichkeit, die über Sprecher,
Signal-Geräuschabstand und Geräusche gemittelten Daten ein.
Es zeigte sich für die einzelnen Bewertungsfragen, dass nur bei der Frage nach der
subjektiven Verständlichkeit kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Versuchsbedingungen
vorliegt (t(719) = 0.704; n.s.). Bei den Fragen nach Belästigung,
Coping und Konzentration fanden sich signifikante Unterschiede zwischen Kontroll-
und Parallelbedingung (Tabelle 3-12). Das heißt, die Parallelsituation wurde belästigender
empfunden, erforderte mehr Konzentration und war schwieriger zu bewältigen
als die Kontrollbedingung.
Tabelle 3-12 Vergleich der Bewertungsfragen in der Kontroll- und Parallelbedingung
mit dem t-Test
Kontrolle vs Parallel t (df)
p nach t-Test
(2-seitig)
Korrelation
K und P
Coping 3.824 (719) 0.000 0.913
Verständlichkeit 0.704 (719) 0.481 0.947
Konzentration 12.484 (719) 0.000 0.806
Belästigung 8.170 (719) 0.000 0.810
Zur Überprüfung des Einflusses der verschiedenen Sprecher (mZ, mM, wZ, wM), des
Signal-Geräuschabstands und des Sprachmaterials (Sätze / Einsilber) auf die Be-
52

antwortung der vier Bewertungsfragen wurde ebenfalls eine Serie von mehrfaktoriellen
Varianzanalysen mit Messwiederholung durchgeführt.
Als abhängige Maße dienten die Kennwerte für die einzelnen Fragen (Coping, Verständlichkeit,
Konzentration und Belästigung). Die Überprüfung erfolgte in verschiedenen
Schritten, analog zu den Analysen zur Sprachverständlichkeit. In Tabelle 3-13
sind zunächst die Ergebnisse der Varianzanalyse in Bezug auf die drei Geräusche
(c, i, v) dargestellt.
Tabelle 3-13 Bewertungen von Sätzen (S ) in der Kontrollbedingung im Vergleich
der Geräusche konstant (c), intermittierend (i), variabel (v), der Sprecher
(mM, mZ, wM, wZ) und des Signal-Geräuschabstandes (SNR)
Sätze Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung
df F Sign. Df F Sign. df F Sign. df F Sign.
Geräusch 2 1.175 n.s. 2 4.118 .022 2 2.751 n.s. 2 8.221 .001
Sprecher 3 85.337 .000 3 122.688 .000 3 94.548 .000 3 27.835 .000
SNR 5 732.276 .000 5 914.791 .000 5 184.856 .000 5 151.878 .000
In Tabelle 3-14 sind die Ergebnisse in Bezug auf die sechs (c, i, v, k, m, g) Geräuschsituationen
für Sätze aufgelistet und in Tabelle 3-15 die Ergebnisse der Analysen
für die drei Geräuschsituationen bei Einsilbern.
Tabelle 3-14 Bewertungen von Sätzen (S ) in der Kontrollbedingung im Vergleich
der Geräusche konstant (c), intermittierend (i), variabel (v), mit kleinen
(k), mittleren (m) und großen (g) Schwankungen, der Sprecher
(mM, mZ, wM, wZ) und des Signal-Geräuschabstandes (SNR)
Sätze Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung
df F Sign. df F Sign. df F Sign. df F Sign.
Geräusch 5 3.145 .011 5 5.106 .000 5 2.391 .041 5 5.191 .000
Sprecher 3 102.240 .000 3 110.057 .000 3 93.786 .000 3 47.086 .000
SNR 5 884.478 .000 5 909.507 .000 5 196.877 .000 5 158.095 .000
Tabelle 3-15 Bewertungen von Einsilbern in der Kontrollbedingung im Vergleich
der Geräusche konstant (c), intermittierend (i), variabel (v), der Sprecher
(mM, mZ, wM, wZ) und des Signal-Geräuschabstandes (SNR)
Einsilber Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung
df F Sign. df F Sign. df F Sign. df F Sign.
Geräusch 2 1.786 n.s. 2 4.496 .016 2 1.067 n.s. 2 2.224 n.s.
Sprecher 3 93.818 .000 3 68.730 .000 3 41.889 .000 3 29.828 .000
SNR 5 874.574 .000 5 980.026 .000 5 280.171 .000 5 178.300 .000
53

Korrelationen zum Zusammenhang zwischen der Sprachverständlichkeit und
dem Bewertungsfragebogen
Zur Überprüfung der Stärke des Zusammenhangs zwischen der Sprachverständlichkeit
und der Beantwortung der Bewertungsfragen wurden Korrelationen nach Pearson
(2-seitig) berechnet (Tabelle 3-16). Dabei zeigt sich, dass die Korrelationen insgesamt
relativ hoch sind. Ebenso wie in HV1 sind dabei Korrelationen jeweils zwischen
den Bewertungen Coping und subjektiver Verständlichkeit einerseits und Konzentration
und Belästigung andererseits jeweils etwas höher als zwischen Coping /
Verständlichkeit und Konzentration / Belästigung. Ebenfalls wie in HV1 sind die Korrelationen
zwischen Coping / Verständlichkeit zu Sprachverständlichkeit in der Regel
höher als zwischen Konzentration / Belästigung zu Sprachverständlichkeit (vgl. Abschnitt
2.2.1 sowie 3.1.5).
Tabelle 3-16 Stärke des Zusammenhangs zwischen der Sprachverständlichkeit
(SV(S) und SV(WiS)) einerseits und den Bewertungsfragen andererseits
in der Kontrollbedingung für die Geräusche konstant (c), intermittierend
(i) und variabel (v) im HV2
Geräusch c Coping Verständlichkeit
Kon-
zentration
Belästigung
SV(S) SV(WiS)
Coping 0.95 -0.85 -0.81 0.80 0.83
Verständlich. -0.88 -0.83 0.81 0.83
Konzentration 0.86 -0.75 -0.74
Belästigung -0.69 -0.71
Geräusch i Coping Verständlichkeit
Kon-
zentration
Belästigung
SV(S) SV(WiS)
Coping 0.95 -0.81 -0.73 0.89 0.88
Verständlich. -0.84 -0.75 0.87 0.86
Konzentraton 0.79 -0.76 -0.71
Belästigung -0.68 -0.67
Geräusch v Coping
Verständlichkeit
Konzentration
Belästigung
SV(S) SV(WiS)
Coping 0.94 -0.81 -0.78 0.87 0.89
Verständlich. -0.85 -0.82 0.86 0.87
Konzentration 0.86 -0.77 -0.72
Belästigung -0.77 -0.73
Geräusch g Coping
Verständlichkeit
Konzentration
Belästigung
SV(S) SV(WiS)
Coping 0.93 -0.81 -0.82 0.86 0.84
Verständlich. -0.81 -0.82 0.87 0.84
Konzentration 0.83 -0.76 -0.69
Belästigung -0.77 -0.72
54

Tabelle 3-17 Stärke des Zusammenhangs zwischen der Sprachverständlichkeit
(SV(E)) einerseits und den Bewertungsfragen andererseits in der
Kontrollbedingung für die Geräusche konstant (c), intermittierend (i)
und variabel (v) im HV2
Geräusch c Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung SV(E)
Coping 0.95 -0.88 -0.83 0.88
Verständlichk. -0.85 -0.81 0.87
Konzentration 0.86 -0.75
Belästigung -0.79
Geräusch i Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung SV(E)
Coping 0.94 -0.85 -0.82 0.85
Verständlichk. -0.81 -0.78 0.85
Konzentration 0.86 -0.74
Belästigung -0.79
Geräusch v Coping Verständlichk. Konzentration Belästigung SV(E)
Coping 0.95 -0.88 -0.83 0.88
Verständlichk. -0.85 -0.81 0.87
Konzentration 0.86 -0.75
Belästigung -0.79
Auswertung des NoiSeQ-Fragebogens
Zur Erfassung der subjektiven Lärmempfindlichkeit wurde das Noise Sensitivity
Questionnaire (NoiSeQ) eingesetzt (Schütte & Marks 2004, Leue et al. 2005). Dieses
Verfahren versucht Lärmempfindlichkeit nicht nur rein global, sondern auch getrennt
für verschiedene Alltagssituationen zu erfassen. In Anlehnung an die im Fragebogen
zur Erfassung individueller Lärmempfindlichkeit (LEF) von Zimmer & Ellermeier
(1998) ermittelte Faktorenstruktur wurden a priori fünf für die Lärmempfindlichkeit als
bedeutsam angesehene Skalen zugrunde gelegt. Es handelt sich hierbei um die Alltagsbereiche
Freizeit, Arbeit, Wohnen, Kommunikation und Schlaf. Die einzelnen
Skalen wurden so konstruiert, dass sie jeweils 7 Items umfassen. Auf einer 4stufigen
Ratingskala schätzen die Probanden für jedes Item ein, in welchem Maße
die Aussage ihre eigene Einstellung charakterisiert (stimmt genau, stimmt eher,
stimmt eher nicht, stimmt gar nicht).
Die bisherigen Befunde zur Testgüte gelten als zufriedenstellend. So zeigte sich eine
Reliabilität für die globale Lärmempfindlichkeit von .90. Die in den Subskalen ermittelten
Koeffizienten überschreiten alle, mit Ausnahme der Skala Freizeit, die Reliabilität
von .70. Die Überprüfung der Validität ist noch nicht ganz abgeschlossen. Die
Subskalen Wohnumgebung und Arbeit gelten als valide.
55

In der vorliegenden Untersuchung wurde den Probanden der gesamte Fragebogen
vorgelegt (vgl. Abschnitt 3.2.3). Zur Auswertung kamen nur die hier im Untersuchungskontext
relevanten Skalen Arbeit, Kommunikation und Wohnumgebung. Es
wurden mehrere mehrfaktorielle Varianzanalysen mit Messwiederholung für die Bedingungskombinationen
CKS (konstantes Geräusch, Kontrollbedingung, Sätze), CPS
(konstantes Geräusch, Parallelbedingung, Sätze) und IKS (intermittierendes Geräusch,
Kontrollbedingung, Sätze) berechnet, bei denen die jeweiligen relevanten
Skalen als Zwischensubjektfaktor eingingen. Zuvor waren die Versuchspersonen auf
den entsprechenden Skalen am Median in hoch und niedrig Lärmempfindliche
gesplittet worden. Als abhängige Maße dienten die Kennwerte für die einzelnen Bewertungsfragen
(Belästigung, Coping, Konzentration und Verständlichkeit) und die
Kennwerte der Sprachverständlichkeit.
Es zeigten sich insgesamt nur wenige unsystematische Interaktionen der Lärmempfindlichkeit
auf den Skalen Arbeit, Kommunikation und Wohnumgebung mit den unabhängigen
Faktoren Sprecher und Signal-Geräuschabstand. Die wenigen signifikanten
Befunde gingen jedoch in die erwartete Richtung. Hoch Lärmempfindliche
bewerteten die Belästigungen höher als die niedrig Lärmempfindlichen, gaben an,
schlechter zu verstehen oder dass sie sich stärker anstrengen mussten.
56

4 Darstellung und Diskussion der Ergebnisse
Im Folgenden werden die Ergebnisse anhand der Fragestellungen, wie sie in den
Abschnitten 1.3 bis 1.5 sowie 2.1 bis 2.2 vorgestellt wurden, dargestellt und diskutiert.
Grundlage der Diskussion sind die Ergebnisse der Varianzanalysen (Kapitel 3),
die in graphischen Darstellungen und tabellarischen Zusammenstellungen der Ergebnisse
verdeutlicht werden. Der Darstellung werden in der Regel Abbildungen
zugrunde gelegt, auf denen die Sprachverständlichkeit bzw. die Bewertung über dem
Signal-Geräuschabstand abgetragen sind (vgl. dazu ausführlich Abschnitt 2.4.2).
Die beiden Skalen der Sprachverständlichkeit (SV) und Bewertung (BW) eignen sich
wegen ihrer Nichtlinearität nicht, die Ergebnisse systematisch zu vergleichen. Daher
werden Mithörschwellen gebildet, das heißt Signal-Geräuschabstände bei definierten
Skalenwerten der Sprachverständlichkeit (SV = 50, 95 %) und solchen der Bewertung
(BW = 1.8, 2,6, 3.0, 3.4, 4.2). Dafür werden Psychometrische Funktionen (s.
Abschnitt 2.4.2) für jede Versuchbedingung als mittlerer Wert für die Versuchspersonen
für die Ergebnisse SV und BW über den Signal-Geräuschabstand (SNR) gebildet
und dann die vorgegebenen Skalenwerte auf die SNR-Achse projiziert. Die so
erhaltenen Signal-Geräuschabstände (Mithörschwellen) werden in Tabellen angegeben.
Dabei werden bevorzugt Signal-Geräuschabstände für eine mittlere Qualität und
eine hohe Qualität der Sprachverständlichkeit sowie der Bewertung ermittelt. Eine
mittlere Qualität hinsichtlich der Sprachverständlichkeit wird bei den Werten SV = 50
% und bezüglich der Bewertung bei BW = 3.0 angenommen. Eine hohe Qualität bei
SV = 95% und der Bewertung bezüglich Coping und subjektiver Verständlichkeit bei
BW(C,V) = 4.2 sowie Konzentration und Belästigung bei BW(K,B) = 1.8. Natürlich
kann auch die Wahl der Psychometrischen Funktion die Ergebnisse im gewissen
Umfang beeinflussen (s Abschnitt 5.4). So brachte eine lineare Psychometrische
Funktion keine wesentlichen Unterschiede (Volberg et al. 2004), weswegen die vorgestellte
Funktion (Abschnitt 2.4.2) für die gewichtete Mittelung und Optimierung der
vorhandenen Daten genutzt wurde. Die dabei entstehenden Unsicherheiten der Ergebnisse
sind vor allem dann bedeutend, wenn die Datenmenge relativ gering ist,
wie z.B. bei den einzelnen Sprechern. Es werden deswegen teilweise zusätzlich mittlere
Werte (z.B. mSV), die über den gesamten SNR-Bereich gemittelt werden, angegeben.
Die Werte, die aus den Projektionen der mittleren Werte entstehen, sind immer
am zuverlässigsten, die maximalen und minimalen Werte unsicherer.
4.1 Bewertung der Sprachkommunikation – Tauglichkeit der
Skala
Wie eingangs ausgeführt, ist für die Bewertung der Qualität der Sprachkommunikation
die Sprachverständlichkeit ein notwendiges, aber nicht hinreichendes Kriterium.
57

Im Rahmen der beiden Versuche (HV1, HV2) wurde zunächst ermittelt, ob sich die in
früheren Versuchen entwickelte Skala (Volberg et al. 2004), die Bewältigungsstrategien
(Coping), subjektive Sprachverständlichkeit, Konzentration und Belästigung erhebt,
zur Bewertung der Sprachqualität im Kontext unterschiedlicher Verkehrsgeräuschen
bewährt. Das heißt, es wurde auch hier zunächst geprüft, ob nicht bestimmte
Kriterien unter bestimmten Gegebenheiten sensibler sind als andere. Mit Blick auf
den in der Literatur (Volberg et al. 2004) gezeigten Zusammenhang, dass Fragen
nach der Sprachqualität dann sensibel sind, wenn die Sprachverständlichkeit eine
Sättigung erreicht (Sprachverständlichkeit > 80 %), liegt diese Annahme nahe.
Die prinzipielle Tauglichkeit des benutzten Instrumentariums zur Beschreibung und
Bewertung der Sprache und des Prozesses des Sprachverstehens, also zur Ermittlung
der Sprachverständlichkeit (SV) und zur Bewertung dieser Tätigkeit und des
Befindens (BW) zeigt sich vor allem darin, dass mit jeder dieser fünf Skalen der komplette
Bereich abgedeckt wurde. Sowohl die Sprachverständlichkeit (Skala 0 bis
100%) als auch die vier Bewertungsfragen (Skala 1 bis 5) zeigen im Versuch, dass
von der schlechtesten / schwierigsten bis zur besten / leichtesten Situation (SNR = -
15 bis 20 dB) fast der gesamte Bereich abgedeckt wurde (SV = 0 bis 99%; BW = 1
bis 4.3; 5 bis 1.9) (s. Abbildung 4.6, 4.7).
4.1.1 Zusammenhang von Sprachverständlichkeit und Bewertung
Um den Zusammenhang zwischen der Bewertung, das heißt, den vier Parametern
der Bewertung, und der Sprachverständlichkeit zu untersuchen, werden drei Verfahren
herangezogen:
• Ermittlung der Korrelation
• Prüfung des funktionalen Zusammenhangs
• Vergleich des Gradienten bei den letzten drei Signal-Geräuschabständen.
Dabei wird vor allem auf den Zusammenhang zwischen Sprachverständlichkeit (SV)
einerseits und den Bewertungen Coping und Konzentration (BWC, BWK) andererseits
eingegangen (Abbildung 4-1 bis 4-4).
Der Zusammenhang zwischen Bewertung und Sprachverständlichkeit ist eng – wie
schon der Kurvenverlauf deutlich macht (Abbildung 4-1).
58

5
BWC
4
3
2
1
St Gz RR
0 20 40 60 80 100
SV/%
5
BWK
4
3
2
1
St Gz RR
0 20 40 60 80 100
SV/%
Abbildung 4-1 Bewertung (BW) in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit
von Sätzen (SV(S)) für die Bewertung Coping (BWC) und Konzentration
(BWK, rechts) im Versuch HV1 mit den drei Geräuschen
(St (Straßenverkehr), Gz (Güterzug), RR (Rosa Rauschen))
Auch die Korrelationen zwischen Sprachverständlichkeit (S, WiS, E) und den einzelnen
Bewertungen sind hoch und liegen bei 0.6 bis 0.9 (vgl. Tabelle 3-5 (HV1), 3-16,
3-17 (HV2)). Insofern sagen die Sprachqualitätskriterien (Sprachverständlichkeit,
Bewertungen) im Mittel recht Ähnliches aus. Alle Kriterien steigen bzw. fallen (je
nach Fragestellung) mit zunehmender Sprachverständlichkeit monoton an bzw. ab.
Man erkennt – betrachtet man den Zusammenhang zwischen Bewertung und der
Sprachverständlichkeit von vollständig erkannten Sätzen (SV(S)) eine klare lineare
Beziehung (Abbildungen 4-2, 4-4) und bei den Wörtern in Sätzen (SV(WiS)) eine eher
nichtlineare Beziehung. Darüber hinaus ist auch zu sehen, dass eine lineare Beziehung
nur bis zu einer Sprachverständlichkeit von 75 bis 85 % vorhanden ist. Dann
knickt die Kurve der Bewertungen nach oben oder unten ab (BWK, BWC; Abbildungen
4-1, 4-3). Die Sprachverständlichkeit ist dann nahezu konstant (Leistungseffizienz,
Sättigung) bzw. der Zuwachs an Sprachverständlichkeit ist nur noch gering (<
5 %), aber die Bewertung verändert sich weiterhin, sogar nahezu um einen Skalenpunkt
(20 %). Der Frequenzverlauf oder die Zeitverteilung haben kaum Einfluss auf
den Zusammenhang (Abbildungen 4-1 bis 4-4).
59

5
BWC
4
3
2
1
St Gz RR
0 20 40 60 80 100
SV/%
5
BWK
4
3
2
1
St Gz RR
0 20 40 60 80 100
SV/%
Abbildung 4-2 Bewertung (BW) in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit
von Wörtern in Sätzen (SV(WiS)) für die Bewertung Coping (BWC)
und Konzentration (BWK, rechts) im Versuch HV1 mit den drei
Geräuschen (St (Straßenverkehr), Gz (Güterzug), RR (Rosa Rauschen))
5
BWC
4
3
2
1
Stc Sti Stv
0 20 40 60 80 100
SV/%
5
BWK
4
3
2
1
Stc Sti Stv
0 20 40 60 80 100
SV/%
Abbildung 4-3 Bewertung (BW) in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit
von Sätzen (SV(S)) für die Bewertung Coping (BWC, links) und
Konzentration (BWK, rechts) im Versuch HV2 mit den drei Geräuschen
(Stc (Straßenverkehr): zeitlich konstant, Sti: intermittierend,
Stv: zeitlich variabel schwankend)
60

5
BWC
4
3
2
1
Stc Sti Stv
0 20 40 60 80 100
SV/%
5
BWK
4
3
2
1
Stc Sti Stv
0 20 40 60 80 100
SV/%
Abbildung 4-4 Bewertung (BW) in Abhängigkeit von der Sprachverständlichkeit
von Wörtern in Sätzen (SV(WiS)) für die Bewertung Coping (BWC,
links) und Konzentration (BWK, rechts) im Versuch HV2 mit den
drei Geräuschen (Stc (Straßenverkehr): zeitlich konstant, Sti: intermittierend,
Stv: zeitlich variabel schwankend)
Die Darstellung der Bewertung über die Sprachverständlichkeit S(WiS) hat einen
deutlich nicht-linearen Anteil: bei einer geringen Sprachverständlichkeit ändert sich
die Bewertung nur geringfügig (geringe Steigung), bei hoher Sprachverständlichkeit
ändert sich die Bewertung stark. In einer Analyse des Zusammenhangs zwischen
Bewertung (BW) und Sprachverständlichkeit (SV; BW = a + bSV + cSV 2 ) wurde der
lineare (b) und der quadratische (c) Anteil berechnet. Es zeigt sich durchgängig für
alle Geräusche und alle 4 Bewertungsfragen folgende Tendenz:
Anteil linear Anteil quadratisch
Bewertung - Sprachverständlichkeit (E) : Hoch Gering
Bewertung - Sprachverständlichkeit (WiS) Gering Hoch
Bewertung - Sprachverständlichkeit (S) Hoch Gering
Die Ergebnisse sind zusammengefasst in Abbildung 4-5 dargestellt.
61

5
BW
4
3
2
1
BWC SV(S) BWK SV(S)
BWC SV(WiS) BWK SV(WiS)
0 20 40 60 80 100
SV/%
5
BW
4
3
2
1
BWC SV(S) BWK SV(S)
BWC SV(WiS) BWK SV(WiS)
0 20 40 60 80 100
SV/%
Abbildung 4-5 Bewertungen (BW) Coping (BWC), Konzentration (BWK) in Abhängigkeit
von der Sprachverständlichkeit (SV) von Sätzen (vollständig
richtig SV(S), Wörter in Sätzen: SV(WiS) beim Versuch
HV1 (links) für das Geräusch St und HV2 (rechts) für das Geräusch
Stc
Wie schon mehrfach erwähnt, sollen Fragen nach Bewertungen besonders dann
sensitiv sein, wenn sich die Sprachverständlichkeit (SV) nur noch geringfügig ändert.
Daher wurde dort, wo die Sprachverständlichkeit etwa SV > 80% ist, der Gradient bei
den drei hohen Signal-Geräuschabständen (6, 13, 20 dB) für die Sprachverständlichkeit
(S, E) und die 4 Bewertungsparameter (BWV, C, K, B) gebildet und diese miteinander
verglichen (s. Anhang 7.4):
• SV(20 dB) - SV(13 dB) gegenüber BWC, V, K, B (20 dB) - BWC, V, K, B(13 dB),
• SV(13 dB) - SV(6 dB) gegenüber BWC, V, K, B(13 dB) - BWC, V, K, B(6 dB).
Hierbei wurden vorerst die beiden Skalen angeglichen (SV: 0 bis 100, BWC, V:
(((1…5)-1)x25), BWK, B: (((5…1)-5)x(-25)). In der folgenden Tabelle (4-1) sind für die
beiden Versuche HV1 und HV2 die Anzahl der Gradienten angegeben, bei denen der
Gradient der SV (DSV) kleiner ist als der der Bewertung (DBW) unter gleichen Bedingungen.
Herangezogen wurde nur die Kontrollbedingung und die über die vier
Sprecher gemittelten Daten, das heißt, es gibt bei jedem Sprachmaterial (Sätze (S),
Wörter in Sätzen (WiS) und Einsilber (E)) 8 Gradienten, entsprechend der vier Bewertungen
bei den zwei Signal-Geräuschabständen, die verglichen werden.
62

Tabelle 4-1 Übersicht über Häufigkeit der Gradienten der Sprachverständlichkeit
(DSV) bei Sätzen (S) bzw. Wörter in Sätzen (W) und Einsilbern (E),
die kleiner als Bewertungsgradienten (DBW) sind, gemittelt über alle
vier Sprecher (HV1: oben; Geräuschsituationen St (Straße), Gz (Güterzug),
RR (Rosa Rauschen); HV2: unten; Geräuschsituationen
Straßenverkehr konstant (Stc), intermittierend (Sti), variabel (Stv) mit
kleinen, mittleren, großen Schwankungen (Stk, Stm, Stg)
Sprachmaterial Sätze
Wörter im
Satz
Sätze
Wörter im
Satz
Sätze
Wörter im
Satz
Geräusch St St Gz Gz RR RR
DSV < DBW 8 8 8 8 7 8
Sprachmaterial S W E S W E S W E S W S W S W
Geräusch Stc Sti Stv Stk Stm Stg
DSV < DBW 6 8 8 7 8 5 4 8 8 8 8 8 8 6 5
Beim Versuch HV1 und HV2 erhält man bei den 8x6=48 und 8x15=120 Vergleichen
1 von 48 und 15 von 120 Entscheidungen, bei denen der Gradient der SV kleiner als
der der Bewertungen ist. Das ist ein hochsignifikantes Ergebnis.
In der Abbildung (4-5) ist deutlich erkennbar, dass die Sprachverständlichkeit gleichgültig,
ob für vollständig richtige Sätze (S) oder Wörter in Sätzen (WiS) ab einem
Signal-Geräuschabstand von > 5 dB nur noch geringfügig zunimmt (weniger als 2 %
Sprachverständlichkeit für 14 dB Zunahme des Signal-Geräuschabstandes), aber die
Bewertung für Coping und Konzentration doch deutlich ansteigen (zwischen 10 bis
20%; bei BW (1 bis 5) = 100 %).
Wie in den früheren Versuchen (Volberg et al. 2004) konnte auch hier belegt werden,
dass bei einer hohen Sprachverständlichkeit die Bewertungsmaße aber immer noch
deutliche Veränderungen aufweisen. Das heißt, während bei hohem Signal-
Geräuschabstand der Gradient der Sprachverständlichkeit nur geringe Veränderungen
aufweist, fallen die Gradienten bei den Bewertungen deutlicher aus.
4.1.2 Umfassende Abdeckung von Sprachverständlichkeit und Bewertungen
und Auswirkungen bei unterschiedlichem Sprachmaterial
Erwartungsgemäß zeigt sich ein signifikanter Einfluss des Signal-
Geräuschabstandes auf die Sprachverständlichkeit (Tabellen 3-3, 3-8, 3-9, 3-10),
das heißt, je höher der Signal-Geräuschabstand umso besser ist die Sprachverständlichkeit.
Das gilt in unterschiedlichen Abstufungen sowohl für das Sprachmaterial
wie auch für die Sprecher (vgl. dazu Abschnitt 4.4). Mit Signal-
63

Geräuschabständen von insgesamt -15 bis 20 dB wurde also eine gute Abdeckung
von Sprachverständlichkeit – von 0 bis nahezu 100 % – erreicht.
Die Sprachverständlichkeit von Sätzen und Einsilbern unterscheidet sich erwartungsgemäß
(Abbildung 4-6): Die Sprachverständlichkeit (SV) ist am höchsten beim
Kriterium „% Anteil richtiger Wörter im Satz“ gefolgt vom Kriterium „% Anteil richtiger
Einsilber“ und „% Anteil vollständig richtiger Sätze“.
100
80
SV/%
60
40
20
S WiS
0
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
100
80
SV/%
60
40
20
S WiS E
0
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-6 Sprachverständlichkeit (SV) von Sätzen (SV(S); S(WiS) und Einsilbern
(SV(E)) in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand
SNRA für die Geräusche St (Straßenverkehr aus HV1 (linkes Bild))
und Stc (konstanter Straßenverkehr, aus HV2 (rechtes Bild))
Ebenso weisen aber auch die Bewertungen signifikante Unterschiede in Abhängigkeit
vom Signal-Geräuschabstand auf (Tabellen 3-4, 3-13, 3-14, 3-15). Das heißt, mit
zunehmendem Signal-Geräuschabstand kann die Situation besser bewältigt werden
(Coping BWC), erhöht sich signifikant die subjektive Sprachverständlichkeit (BWV),
verringert sich die Konzentration (BWK) und Belästigung (BWB) (Abbildung 4-7).
Auch hier lässt sich beobachten, dass die Skalen relativ gut genutzt wurden, was für
Sätze und Einsilber (Abbildung 4-8) gleichermaßen gilt.
64

5
BW
4
3
2
BWC BWV BWK BWB
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
BW
4
3
2
BWC BWV BWK BWB
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-7 Bewertung (BW) von Sätzen anhand der Bewertungen Coping
(BWC), subjektive Verständlichkeit (BWV), Konzentration (BWK)
und Belästigung (BWB), in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand
SNRA für die Geräusche St (Straßenverkehr aus HV1
(linkes Bild)) und Stc (konstantes Straßenverkehrsgeräusch, Kontrollbedingung,
HV2 (rechtes Bild))
BW
5
4
3
2
1
BWC BWV BWB BWK
-15 -8 -1 6 13 20
SNR A/dB
Abbildung 4-8 Bewertung (BW) von Einsilbern anhand der Bewertungen Coping
(BWC), subjektive Verständlichkeit (BWV), Konzentration (BWK)
und Belästigung (BWB), in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand
SNRA für das Geräusch Stc (konstantes Straßenverkehrsgeräusch,
Kontrollbedingung) im HV2
65

4.2 Vergleich verschiedener Versuche: Lern- und Positionseffekte
Die Differenzierung in zwei Versuche hatte vor allem die Funktion, die Dauer der Experimente
für die Versuchspersonen in erträglichen Grenzen zu halten. Die Struktur
beider Versuche (HV1, HV2) ist allerdings recht unterschiedlich. Die Geräuschphasen
von ca. 25 Min. mit einem gleichen Störgeräusch sind zwar Basis beider Versuche.
Aber in HV1 hat jede Versuchsperson nur 3 solcher Phasen zu absolvieren, in
HV2 sind es 12, das heißt an 3 Tagen je 2x2 solcher Phasen (vgl. Versuchsplan, Tabelle
2-2). Auch waren einige Geräusche in den Versuchen nahezu gleich, wie etwa
die Geräusche St (konstantes Straßenverkehrsgeräusch in HV1) und Stc und Stk
(konstantes Straßenverkehrsgeräusch bzw. Straßenverkehrsgeräusch mit kleinen
Schwankungen in HV2). Daher dürfte man auch vergleichbare Ergebnisse erwarten.
Dies trifft allerdings nur bedingt zu, wie die zur Kontrolle durchgeführten Vergleiche
aufzeigen (vgl. Abbildung 4-9), in dem zusätzlich die Ergebnisse aus einer früheren
Untersuchung (Volberg et al. 2004) mit einbezogen wurden. Der Vergleich der Ergebnisse
(Abbildung 4-9) hinsichtlich der Sprachverständlichkeit SV und der Bewertung
Coping (BWC) wird im Folgenden diskutiert:
100
80
SV/%
60
40
20
HV1 St HV1 RR
HV2 Stc HV2 Stk
HV2 SZ1 c+k HV2 SZ3 c+k
Exp3 RR
0
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
4
BWC
3
2
HV1 St HV1 RR
HV2 Stc HV2 Stk
HV2 SZ1 c+k HV2 SZ3 c+k
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-9 Sprachverständlichkeit (SV (S)) und Bewertung Coping (BWC) in
Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand (SNR) für unterschiedliche
Geräuschsituationen (Exp3 (Volberg et al. 2004); HV1 Rosa
Rauschen (RR), HV2 konstantes Straßenverkehrsgeräusch mit
kleinen Schwankungen (Stc), für Sitzungen SZ1 und SZ3) (Erläuterungen
im Text)
• Rosa Rauschen in HV1 mit Rosa Rauschen aus einem früheren Experiment (Volberg
et al. 2004; Exp. 3): die Kurven liegen recht ähnlich
• Vergleich der Geräuschsituationen c und k in HV2 (Stc = Stk sind im Prinzip iden-
66

tisch, haben aber eine etwas andere Position in den 3 Sitzungen (vgl. Tabelle 7-1
im Anhang 7.3): die Kurven liegen ebenfalls sehr ähnlich.
• Vergleich der ersten Sitzung SZ1 (1. Tag) mit den Geräuschsituationen c und k
im HV2 gegen die Geräuschsituation St im HV1: auch hier liegen die Kurven ausreichend
nah beieinander; es fällt auf, dass die Sprachverständlichkeit und die
Bewertung Coping (BWC) in SZ1 meistens höher ist als in der Geräuschsituation
St im HV1, was möglicherweise in den Strukturunterschieden zwischen HV1 und
HV2 begründet ist.
• Vergleich der Sitzungen SZ1 gegen SZ3 (Geräuschsituationen Stc und k) in HV2:
Die Kurven der Mittelwerte für die Sprachverständlichkeit liegen auseinander, alle
Werte der SZ3 sind besser als SZ1 (Lerneffekt), während sie bei der Bewertung
Coping (BWC) nahe beieinander liegen (s.u.).
Dies lässt sich auch noch einmal aus einer anderen Perspektive darstellen: der Einfluss
der Position der einzelnen Geräuschphasen (Geräusch: Stc, i, v, k, m, g;
Sprachmaterial: S, WiS, E) auf die Sprachverständlichkeit und die Bewertung Coping
wurde geprüft. Für HV2 wurde der Mittelwert der einzelnen Geräuschphasen für jede
erste (a) oder zweite (b) Halbsitzung pro Tag (Sitzung SZ) dargestellt (Abbildung 4-
10, 4-11); dabei entspricht der Halbsitzung (a oder b) immer eine Geräuschphase
(GP) der ersten beiden oder letzten beiden GP pro Sitzung (Tag).
80
SV/%
70
60
50
40
Stc Sti Stv Stk
Stm Stg
1a 1b 2a 2b 3a 3b
SZ
80
SV/%
70
60
50
40
Stc Sti Stv Stk
Stm Stg
1a 1b 2a 2b 3a 3b
SZ
Abbildung 4-10 Sprachverständlichkeit (SV) für Sätze (SV(S); links) und Wörter in
Sätzen (SV(WiS); rechts) über die 6 Halbsitzungen 1a bis 3b (Tag
1, 2, 3 = SZ 1, 2, 3) für HV2, Kontrollversuche mit den Geräuschen
Stc, i, v, k, m, g (Straßenverkehr, zeitlich konstant, intermittierend,
variabel schwankend, Schwankung klein (c=k), mittel,
groß)
67

80
SV/%
70
60
50
40
Stc Sti Stv
1a 1b 2a 2b 3a 3b
SZ
5
BWC
4
3
2
1
STc Sti Stv Stk
Stm Stg
1a 1b 2a 2b 3a 3b
SZ
Abbildung 4-11 Sprachverständlichkeit (SV) für Einsilber (SV(E); links) und die
Bewertung Coping für das Verstehen von Sätzen (BWC(S);
rechts) über die 6 Halbsitzungen 1a bis 3b (Tag 1, 2, 3 = SZ 1, 2,
3) für HV2, Kontrollversuche mit den Geräuschen Stc, i, v, k, m, g
(Straßenverkehr, zeitlich konstant, intermittierend, variabel
schwankend, Schwankung klein (c=k), mittel, groß)
Man erkennt recht gut, dass ein Lernvorgang – von Tag zu Tag (SZ 1 bis 3) – nur bei
der Erkennung von Sätzen stattfindet (S oder WiS; Abbildung 4-10). Die dazugehörige
Bewertung Coping wird von Beginn an von den Versuchspersonen gleichbleibend
beurteilt (Abbildung 4-11, rechts), dies gilt auch für die anderen drei Bewertungsfragen.
Ein Lernvorgang bei Einsilbern ist ebenfalls nicht zu beobachten (Abbildung 4-
11, links).
Das bedeutet, dass die Erkennung einzelner Phoneme oder Einsilber in Geräuschen
durch Wiederholung kaum verbessert werden kann. Gleiches gilt für die Bewertungen.
Offenbar wird nur der Umgang mit den Sätzen geübt und gelernt.
4.3 Einfluss von Verkehrsgeräuschen
Zentrale Fragestellung war, in welcher Weise sich Verkehrsgeräusche auf Sprachverständlichkeit
und Bewertungen auswirken. Dabei ging es im ersten Versuch (HV1)
um die Untersuchung der Auswirkungen des Frequenzspektrums und im zweiten
(HV2) um die Auswirkungen verschiedener zeitlicher Verteilungen.
68

4.3.1 Einfluss unterschiedlicher Frequenzen
Für die Auswirkungen unterschiedlicher Frequenzspektren werden Straßen- und
Zuggeräusche sowie Rosa Rauschen verglichen. Unterschiede hinsichtlich der
Sprachverständlichkeit und der Bewertungen ergaben sich in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand.
Hinsichtlich der Sprachverständlichkeit unterscheidet sich das
Straßenverkehrsgeräusch (St) signifikant von den beiden anderen, zwischen denen
kein signifikanter Unterschied festgestellt werden konnte (vgl. Abbildung 4-12, Tabellen
4-2, 4-3).
100
80
SV/%
60
40
20
St Gz RR
0
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
5
BWC
4
3
2
St Gz RR
1
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
Abbildung 4-12 Auswirkungen unterschiedlicher Frequenzspektren auf die
Sprachverständlichkeit (SV) und Bewertung (hier Coping (BWC))
über dem Signal-Geräuschabstand (SNR), für St: Straßenverkehr;
Gz: Schienenverkehr (Güterzug); RR: Rosa Rauschen, gemittelt
über die 4 Sprecher
Auch hier zeigten sich bei den hohen Signal-Geräuschabständen deutlichere Veränderungen
bei den Bewertungen als bei der Sprachverständlichkeit, aber ebenfalls
keine Unterschiede in Bezug auf die verschiedenen Geräusche. Dies kann darin begründet
sein, dass der Frequenzbereich der verwendeten Verkehrsgeräusche (St,
Gz, RR) in dem Frequenzbereich, der für die Sprachverständlichkeit besonders relevant
ist (0.5 bis 4 kHz), relativ ähnlich war (vgl. Abbildung 2-4).
Projiziert man die Ergebnisse der Sprachverständlichkeit von 95 oder 50 % auf die
SNR-Achse, lassen sich für die unterschiedlichen Geräuschsituationen die entsprechenden
Signal-Geräuschabstände bestimmen (vgl. Einleitung zu diesem Kapitel).
Diese Projektionen nennt man Mithörschwelle, das heißt, Signal-Geräuschabstand
bei einem vorgegebenen Prozentsatz der Sprachverständlichkeit oder einem vorgegebenen
Skalenwert der Bewertung: LSNA (SV=50%) oder LSNA (BWC=3.0). Die Angaben
in Tabelle 4-2 bedeuten also, dass bei einer Sprachverständlichkeit von 95 %
69

für Sätze (SV(S)) mindestens ein Signal-Geräuschabstand beim Geräusch St (Straßenverkehr)
von 12.3 dB, bei Gz (Güterzug) von 14.4 dB und bei RR (Rosa Rauschen)
von 16.7 dB erforderlich ist.
Tabelle 4-2 Mithörschwellen für die mittlere und hohe Qualität der Sprachverständlichkeit,
angegeben als Signal-Geräuschabstände (SNR) bei
unterschiedlichem Sprachmaterial (Sätze (S) und Wörter in Sätzen
(WiS) und den Geräuschen St (Straßenverkehr), Gz (Güterzug) und
RR (Rosa Rauschen) in HV1, gemittelt über alle Sprecher
SNR in dB
Sprachmaterial S WiS
Geräusch St Gz RR St Gz RR
SV 95% 12,3 14,4 16,7 4,4 3,6 4,5
SV 50% 1,1 2,1 2,5 -4,4 -3,2 -3,6
Diese Mithörschwellen wurden analog auch für die Bewertungen ermittelt (Tabelle 4-
3), wobei sich die jeweiligen Beurteilungen auf einen mittleren Wert der Skala (3.0)
beziehen bzw. auf die Beurteilung gut/sehr gut (Coping (BWC) / Verständlichkeit
(BWV) 4.2) bzw. wenig/dürftig (Belästigung (BWB) / Konzentration (BWK) = 1.8).
Tabelle 4-3 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Bewertungen, angegeben
als Signal-Geräuschabstände (SNR) bei unterschiedlichen
Geräuschen St (Straßenverkehr), Gz (Güterzug) und RR (Rosa Rauschen)
in HV1; Sprachmaterial Sätze, gemittelt über die 4 Sprecher
SNR in dB
Geräusch St Gz RR
Frage Bewertung
Coping
Verständlichkeit
Belästigung
Konzentration
3,0 1,6 3,0 3,8
4,2 10,0 10,9 13,7
3,0 1,8 3,6 4,3
4,2 10,0 12,0 13,8
3,0 7,8 7,6 9,0
1,8 19,8 18,3 21,1
3,0 10,9 11,2 13,2
1,8 23,5 23,1 26,0
70

4.3.2 Einfluss unterschiedlicher zeitlicher Schwankungen von Geräuschen
Im HV2 wurde der Einfluss unterschiedlicher zeitlicher Schwankungen von Verkehrsgeräuschen
untersucht. Wie in Abschnitt 3.2.2 erläutert, wurden dabei folgende Geräusche
eingesetzt:
• Stc konstantes Verkehrsgeräusch (55 dB)
• Sti intermittierende Verkehrsgeräusche (konstantes Geräusch wie Stc, aber jeweils
nach einem Sprachitemtripel wechselt der Geräuschpegel mit 45, 55, 65
dB)
• Stv variable Verkehrsgeräusche (Schwankungen innerhalb eines Sprachitemtripels
mit kleinen (k (im Wesentlichen identisch mit Stc)), mittleren (m) und großen
(g) Schwankungen).
Zunächst zeigt sich auch hier im Ergebnis, dass die Sprachverständlichkeit wesentlich
vom Signal-Geräuschabstand beeinflusst wird. Dies gilt gleichermaßen auch für
die Bewertung, hier am Beispiel Coping (BWC) wie Abbildung 4-13 zu entnehmen ist
(s.a Tabelle 4-4).
100
80
SV/%
60
40
20
Stc Sti Stv
0
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
5
BWC
4
3
2
Stc Sti Stv
1
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
Abbildung 4-13 Auswirkungen unterschiedlicher zeitlicher Verteilungen von Straßengeräuschen
(c, i, v) auf die Sprachverständlichkeit und Bewertung
Coping (BWC) bei Sätzen (SV(S)) in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand
(SNRA) in der Kontrollbedingung
Nun lassen sich die Geräuschsituationen Stv und Sti noch differenzierter betrachten.
Bei der Geräuschsituation Stv werden kleine (k, identisch mit c), mittlere (m) und
große (g) Schwankungen im schnellen Wechsel eingesetzt. Wie der Vergleich dieser
Situationen zeigt, sind auch hier die Unterschiede vergleichsweise gering, auch wenn
in der Situation Stg eine leicht bessere Verständlichkeit zu beobachten ist und diese
Situation etwas günstiger in Bezug auf Coping beurteilt wird als die anderen Situationen
(Abbildung 4-14).
71

100
80
SV/%
60
40
20
Stk Stm Stg
0
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
5
BWC
4
3
2
Stk Stm Stg
1
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
Abbildung 4-14 Auswirkungen unterschiedlich großer Schwankungen (konstantes
Geräusch (k), Geräusch mit mittleren (m) und großen (g) Schwankungen)
der Straßengeräusche auf die Sprachverständlichkeit und
der Bewertung Coping (BWC) bei Sätzen (SV(S)) in Abhängigkeit
vom Signal-Geräuschabstand (SNRA) in der Kontrollbedingung
Vergleicht man die einzelnen Geräuschsituationen, ergibt die Berechnung der Kontraste
(vgl. Abschnitt 3.2.5) lediglich einen signifikanten Unterschied zwischen der
Situation Sti und Stg (Abbildung 4-15). Die hier dargestellten Ergebnisse sind Mittelwerte
über die 6 Signal-Geräuschabstande und stellen damit eine mittlere Leistung
pro Versuch dar, sie entsprechen etwa den Mithörschwellen bei SV= 75%.
100
80
SV/%
60
40
20
0
c i v k m g
Geräusche
Abbildung 4-15 Sprachverständlichkeit SV(WiS) im Vergleich der unterschiedlichen
Geräusche (konstant (c); intermittierend (i), variabel (v) mit
großen (g), mittleren (m) und kleinen (k) Schwankungen (k im Wesentlichen
identisch mit c), gemittelt über alle Signal-
Geräuschabstände
72

Tabelle 4-4 Mithörschwellen für mittlere (SV=50%) und hohe (SV=95%) Qualität
der Sprachverständlichkeit, ausgedrückt als Signal-Geräuschabstand
(SNR), gemittelt über alle Sprecher bei unterschiedlichem Sprachmaterial
(Einsilber (E), Sätze (S) und Sätze (WiS)) und Straßenverkehrsgeräuschen
Stc (Pegel konstant), Sti (intermittierend) Stv, k, m,
g (mit zeitlich schwankenden Pegel: variabel, Spanne klein 1 dB, mittel
8 dB, groß 16 dB), in der Kontrollbedingung; angegeben sind in
der letzten Zeile die Mittelwerte, berechnet über die 6 SNR-Werte
(mSV), die SV(WiS)-Werte entsprechen denen der Abbildung 4-15
Sprachmaterial
SNR in dB
E S WiS
Geräusch c I v c i v k m g c i v k m g
SV 95% 8,8 10,0 9,6 5,2 10,2 9,8 6,7 8,5 6,5 0,9 2,2 1,5 1,4 1,8 1,7
SV 50% -3,2 -3,3 -4,0 -2.4 -0.6 -1.3 -1.8 -1.7 -2.0 -6.5 -5.7 -6.7 -6.5 -6.8 -8.6
mSV in % 61.7 61.6 64.2 56.7 52.9 54.4 56.1 55.1 57.3 69.7 67.5 70.4 69.8 70.4 75.2
Tabelle 4-5 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Bewertung, ausgedrückt
als Signal-Geräuschabstände (SNR) über alle Sprecher bei
unterschiedlichem Sprachmaterial (E, S) und den Geräuschen Stc
(Straßenverkehr konstant), Sti (intermittierend) und Stv, k, m, g (Pegelschwankungen
variabel, klein, mittel, groß)
SNR in dB
Sprachmaterial E S
Geräusch c i v c i v k m g
Frage Bewertung
Coping
Verständlichkeit
Belästigung
Konzentration
3,0 -2,4 -2,3 -3,2 0,0 0,5 -0,2 -0,4 0,0 -1,2
4,2 5,2 5,2 5,4 9,2 8,3 8,6 7,5 8,9 7,4
3,0 -1,3 -0,9 -1,9 0,3 1,6 0,4 0,4 0,0 -0,8
4,2 6,6 7,0 6,8 9,0 10,2 8,9 9,3 8,8 8,0
3,0 4,4 6,2 4,2 7,3 9,2 5,9 6,3 5,3 4,4
1,8 17,1 20,4 17,3 22,5 24,4 19,8 20,4 19,8 18,8
3,0 3,8 4,3 3,3 8,6 9,0 7,5 7,6 8,2 6,2
1,8 13,4 14,5 13,8 22,6 21,7 20,1 21,0 22,3 19,3
Untersucht man den Einfluss der zeitlichen Pegelschwankungen auf die Sprachverständlichkeit
und die Bewertungen, erhält man eine übereinstimmende Tendenz, wie
sie sich schon bei den Ergebnissen der Varianzanalyse zeigt (Abbildung 4-15). Die
Mithörschwelle des intermittierenden Geräusches (Sti) ist am höchsten und für das
stark schwankende Geräusch (Stg) am niedrigsten. Bei der mittleren Qualität liegt
der entsprechende Signal-Geräuschabstand für Sätze (S) zwischen -0.6 und -2.0 dB,
für Wörter in Sätzen (WiS) zwischen -5.7 bis -8.6 dB. Bei hoher Qualität sind die Abstände
größer: für Sätze liegen sie bei 10.2 bis 6.5 dB, für Wörter in Sätzen bei 2.2
bis 1.7 dB. Für die Bewertung (Tabelle 4-5) ergeben sich ähnliche Werte: für die Sät-
73

ze liegt die mittlere Qualität im Bereich für die Bewertung BW(C und V) bei 1.6 bis -
1.2 dB und für die Bewertung BW(K und B) bei 9.2. bis 4.4 dB. Die SV und BW der
anderen Geräusche (Stc, k, v, m) liegen zwischen diesen Werten. (Es gibt eine Ausnahme:
die Mithörschwelle für die Verständlichkeit ganzer Sätze (SV(S)) ist beim
konstanten Geräusch (Stc) geringer (-2.4 dB) als beim stark schwankenden Geräusch
(Stg), bei den Bewertungen ist dies jedoch nicht der Fall).
Vergleicht man die Situation mit den intermittierenden Geräuschen (Sti: 45, 55, 65
dB; Abbildung 4-16) und dem konstanten Geräusch (Stc, vergleichbar Stk), zeigen
sich für die Sprachverständlichkeit wie auch für die Bewertung Coping keine deutlichen
Unterschiede zwischen den Geräuschen (s. Abbildung 4-16, Tabellen 4-6, 4-7),
das gilt auch für die beiden Bewertungen subjektive Verständlichkeit und Konzentration.
Generell zeigt sich eine schwache Tendenz zu niedrigeren Mithörschwellen, das
heißt, zu einer höheren Sprachverständlichkeit und einer besseren Bewertung (BWC
und V) für die intermittierenden Geräusche mit hohen Geräuschpegeln (von 45 zu 55
nach 65).
100
80
SV/%
60
40
20
Stc Sti 45
Sti 55 Sti 65
0
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
5
BWC
4
3
2
Stc Sti 45
Sti 55 Sti 65
1
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
Abbildung 4-16 Auswirkungen konstanter (c) und intermittierender (i45, 55, 65)
Straßengeräusche auf die Sprachverständlichkeit und die Bewertung
Coping (BWC) bei Sätzen (SV(S)) in der Kontrollbedingung
74

Tabelle 4-6 Mithörschwellen für mittlere (SV=50%) und höhere Qualität
(SV=95%) der Sprachverständlichkeit, ausgedrückt als Signal-
Geräuschabstände (SNR), gemittelt über alle Sprecher, bei unterschiedlichem
Sprachmaterial (Einsilber (E), Sätze (S) und Wörter in
Sätzen (WiS)) und den Geräuschen Stc (Straßenverkehr konstant),
Sti (intermittierend, jeweils bei 45, 55, 65 dB) in der Kontrollbedingung
SNR in dB
Sprachmaterial E S WiS
Geräusch c i i45 i55 i65 c i i45 i55 i65 c i i45 i55 i65
SV 95% 8,8 10,0 9,5 7,3 12,3 5,2 10,2 10,6 12,4 8,2 0,9 2,2 2,7 2,1 1,5
SV 50% -3,2 -3,3 -2,9 -4,6 -2,3 -2,4 -0,6 -0,3 -0,4 -1,1 -6,5 -5,7 -4,9 -6,5 -5,7
Allein die Frage nach der Belästigung erbringt bei den 3 intermittierenden Geräuschen
eine wesentliche Differenzierung. Während sich die Mithörschwellen der drei
Bewertungen (BWC, V, K) innerhalb der drei intermittierenden Geräusche nur um ca.
1 dB unterscheiden (Tabelle 4-7), liegt die Mithörschwelle (BWB = 3.0) beim Geräusch
mit dem niedrigsten Pegel (Sti45, 45 dB) bei 4.6 dB, beim Geräusch mit dem
höchsten Pegel (Sti65, 65 dB) liegt sie bei 18.2 dB. Die Mithörschwelle für die Situation
mit dem Geräusch mittleren Pegels (Sti55, 55 dB) ist 7.0 dB und entspricht etwa
der des konstanten Geräusches (Stc). Obwohl sich das in der gemessenen Leistung
im Versuch, dem Prozentsatz erkannter Wörter und Sätze nicht oder nur kaum bemerkbar
macht, weisen die Ergebnisse darauf hin, dass sich die Versuchspersonen
bei sonst gleichen Bedingungen (gleicher Signal-Geräuschabstand etc.) in der Geräuschsituation
Sti65 in Relation zu den Geräuschsituationen Stc, Sti45 und Sti55
deutlich stärker belästigt fühlen (Abbildung 4-17).
75

5
BWB
4
3
2
Stc Sti 45
Sti 55 Sti 65
1
-15 -10 -5 0 5
SNRA/dB
10 15 20
Abbildung 4-17 Auswirkungen intermittierender (Sti45, i55, i65; LNAeq = 45, 55, 65
dB) und konstanter (Stc, 55 dB) Straßenverkehrsgeräusche auf
die Bewertung Belästigung (BWB) beim Verstehen von Sätzen
(S), in der Kontrollbedingung dargestellt über dem Signal-
Geräuschabstand (SNR), gemittelt über 4 Sprecher
Tabelle 4-7 Mithörschwellen für mittlere (BW=3.0) und hohe (BW=4.2, 1.8) Qualität
der Bewertung bei Sätzen, ausgedrückt als Signal-
Geräuschabstände (SNR) bei den Geräuschen Stc (Straßenverkehr
konstant), Sti (intermittierend, jeweils bei 45, 55, 65 dB)
SNR in dB
Geräusch c i i45 i55 i65
Frage Bewertung
Coping
Verständlichkeit
Belästigung
Konzentration
3,0 0 0,5 1,1 0,4 0
4,2 9,2 8,3 8,9 9,4 6,8
3,0 0,3 1,6 2,0 1,6 1,1
4,2 9,0 10,2 10,1 11,1 9,4
3,0 7,3 9,2 4,6 7,0 18,2
1,8 22,5 24,4 17,0 21,2 36,8
3,0 8,6 9,0 8,8 8,8 9,5
1,8 22,6 21,7 21,1 22,3 21,6
Zusammenfassend lässt sich also festhalten, dass es bei den zeitlich schwankenden
Geräuschen (HV2; St, konstant (Stc), intermittierend (Sti), variabel (Stv), kleine (k=c),
mittlere (m), große (g) Schwankungen) nur wenige signifikante Unterschiede gibt:
• das intermittierende Geräusch (Sti) und teilweise auch das konstante Geräusch
76

(Stc, k) haben die schlechteste Verständlichkeit und Beurteilung;
• das Geräusch mit der größten Schwankung (g) schneidet am besten ab;
• die Differenz der Mithörschwellen für die Sprachverständlichkeit wie für die Bewertungen
liegen im Bereich mittlerer Qualität nur bei 1 bis 3 dB (außer der Bewertung
Belästigung).
Das Verstehen von Sprache ist wie erwähnt bei zeitlich stark schwankenden Geräuschen
etwas einfacher, da es Bereiche mit geringeren Pegeln gibt. Das intermittierende
Geräusch ist hinsichtlich des Verstehens von Sprache nur geringfügig schlechter,
ggf. aufgrund des häufigen Umschaltens des Pegels (bei gleichem Signal-
Geräuschabstand), die Belästigung des Verstehensprozesses bei einem intermittierenden
Geräusch nimmt jedoch erheblich zu.
4.3.3 Sprachverständlichkeit bei Einzelwortpegeln
Interessant sind die Auswirkungen der zeitlichen Schwankungen auf die Sprachverständlichkeit,
wenn man die Einzelwortpegel betrachtet. Man erhält die Einzelwortpegel
(EWP), indem man die Sprach- und Geräuschpegel nicht über den gesamten
Satz (LSAeq,S bzw. LNAeq,S), sondern über die einzelnen Wörter getrennt mittelt. Aus
der Differenz der sich ergebenden Werte LSAeq,W bzw. LNAeq,W erhält man diese Einzelwortpegel.
Durch ihre relativ starke Schwankung gegenüber dem Mittelpegel des
Satzes (LSAeq,S) und der zusätzlichen Schwankung des Geräuschs während des Satzes
(LNAF(t)) ergeben sich deutliche Unterschiede zwischen dem mittleren Satz-SNR
(SNR-S = LSAeq,S - LNAeq,S) und den einzelnen Wort-SNR (SNR-W = LSAeq,W - LNAeq,W).
Aufgrund des erhöhten Aufwands zur Wortpegelbestimmung (individuell für jeden
einzelnen Satz) beschränkte sich die Auswertung auf die beiden männlichen Sprecher
(mZ, mM) von HV2. Dadurch ergeben sich gewisse Abweichungen zu den Ergebnissen
in den anderen Abschnitten, in denen in der Regel über 4 Sprecher gemittelt
wurde. Zur Bestimmung der Sprachverständlichkeiten wurden die Wörter unabhängig
von ihren Sätzen nach ihren Einzelwortpegeln (SNR-W) in Gruppen mit je 7
dB Abstand eingeteilt und die Verständlichkeiten über diese Gruppen gemittelt. Dadurch
waren die Werte direkt mit den auf die Satzpegel bezogenen Verständlichkeitswerten
vergleichbar. Als Geräusche wurden vorwiegend das zeitlich konstante
Geräusch (Stc, Stk, Spanne DL = 1 dB) und das stark zeitlich schwankende Geräusch
(Stg, Spanne DL = 16 dB), ggf. aufgeteilt in ein im Pegel ansteigendes (Stg+)
und abnehmendes (Stg-) Geräusch, herangezogen.
Im Folgenden wird untersucht, wie sich die Sprachverständlichkeit unter Berücksichtigung
der Einzelwortpegel (SNR-W) darstellt. Dabei wird die Sprachverständlichkeit
der Wörter zum einen über dem Satz-SNR als SV(WiS) und zum anderen über dem
Wort-SNR als SV(EW) angegeben und dargestellt.
Die Sprachverständlichkeit der ca. 200 von den beiden Sprechern gesprochenen
Sätze, bei 6 SNR-S und den Geräuschen (Stc, i, v, k, m, g, g+, g-) mit unterschiedli-
77

chen Pegelschwankungen ist in Abbildung 4-18 angegeben.
SV(WiS)
100
80
SV /%
60
40
20
0
Stc/k Sti Stv Stm
Stg Stg+ Stg-
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
SV(EW)
100
80
SV /%
60
40
20
0
Stc/k Sti Stv Stm
Stg Stg+ Stg-
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
Abbildung 4-18 SV(WiS) (links) und SV(EW) (rechts) über dem SNR (SNR-S und
SNR-W) für die Geräusche Stc, i, v, k, m, g, g+, g-, über 2 Sprecher
gemittelt
Die SV(EW) über SNR-W ist unabhängig vom Geräuschtyp, die Mithörschwelle (SV
= 50%) liegt zwischen SNR-W = -7.6 und -6.6 dB. Die SV(WiS) wird dagegen durch
Pegelschwankungen mitbestimmt, die Mithörschwellen (Sti bis Stg+) liegen bei -9.5
bis -6.0 dB (s.a. Abschnitt 4.3.2). Insbesondere im dynamischen Bereich zwischen -
15 und -1 dB ist die SV um bis zu 20% vom Geräusch abhängig. Die Geräuschtypen
großer Schwankung (Stg, Stg+, Stg-), heben sich dabei von den Geräuschen mit
konstantem Pegel (Stc, Stk, Sti) ab, während die Schwankung mittlerer Größe (Stm)
keinen deutlichen Effekt zeigt.
Die SV(EW) ist also durch den Wort-SNR eindeutiger definiert als durch den Satz-
SNR. Die Pegelschwankungen haben keinen Einfluss mehr auf die Sprachverständlichkeit.
Das entspricht den Erwartungen, da die Schwankungen der Wörter und der
Geräusche innerhalb des Satzes in den Einzelwortpegeln ausgeglichen wurden.
Beim Satz-SNR ist der Signal-Geräuschabstand am Anfang des Satzes beim Geräusch
Stg+ wesentlich höher als beim Geräusch Stg- und kann damit zu einer höheren
SV(WiS) führen (s. Abbildung 4-18 für Stg, Stg+, Stg- beim Satz-SNR von
-15 dB).
Wenn man die Verständlichkeit der Worte bei dem zeitlich konstanten Geräusch
(Stc) in Abhängigkeit von der Wortposition (Nr. 1 bis 6) auswertet, zeigen sich einige
Unterschiede (Abbildung 4-19). Die Wortverständlichkeit SV(WiS), dargestellt über
dem Signal-Geräuschpegel des Satzes (SNR-S), nimmt mit der Wortreihenfolge ab,
die Mithörschwelle (Signal-Geräuschabstand bei SV = 50 %) nimmt entsprechend
der Wortreihenfolge (1,) (2, 3) 4, 5, 6 von -8.2 auf -4.5 dB zu. Die Einzelwortverständlichkeit
(SV(EW) über dem SNR-W) nimmt dagegen mit der Wortreihenfolge zu, die
78

Mithörschwelle erhöht sich mit der Wortreihenfolgennummer (1,) 6, (3, 4, 5), 2 von -
9.5 auf -5.9 dB.
SV(WiS)
100
80
SV /%
60
40
20
0
Pos. 1 Pos. 2 Pos. 3
Pos. 4 Pos. 5 Pos. 6
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
SV(EW)
100
80
SV /%
60
40
20
0
Pos. 1 Pos. 2 Pos. 3
Pos. 4 Pos. 5 Pos. 6
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
Abbildung 4-19 SV(WiS) (links) über dem SNR-S und SV(EW) (rechts) über dem
SNR-W für die Wortposition 1 bis 6 für Geräusch Stc, über 2
Sprecher gemittelt
Die aus der SV(EW)-Grafik (Abbildung 4-19) erkennbare Abweichung des ersten
Wortes von der Reihenfolge der anderen ist durch den Aufbau der Sätze erklärbar.
Das erste Wort wird immer von einem Artikel (der, die, das, ein, eine) besetzt, das
entweder leicht zu erkennen ist oder leicht aus den folgenden Wörtern abgeleitet
werden kann. Daher wird für dieses erste Wort eine hohe Verständlichkeit erzielt.
Zur Interpretation der Ergebnisse von Abbildung 4-19 werden die Aspekte betrachtet,
die die Wortverständlichkeit in einem Satz bestimmen. Die Aspekte unterscheiden
sich in solche, die direkt oder indirekt den Signal-Geräuschabstand bestimmen, wie
• den Signal-Geräuschabstand des Satzes (SNR-S) und des Wortes (SNR-W), die
sich aus den Pegelverläufen der Sprache und des Geräusches ergeben,
• die Prosodie, der Verlauf des gesprochenen Satzes, der vor allem auch den Pegel
enthält (2 Sprecher, 4 Satztypen),
solche, die direkt die Sprachverständlichkeit des Wortes mitbestimmen, wie
• die Auftretenshäufigkeit der Wörter (wurde nicht kontrolliert),
und solche die sich aus der Satzstruktur ergeben, wie
• die inhaltliche Struktur (6 Wörter, 4 Inhaltswörter, Wortposition, Übergangswahrscheinlichkeiten
(wurden bei diesen Sätzen so gering wie möglich gehalten)),
• grammatische Struktur (4 Satztypen waren vorgegeben).
79

Um den Einfluss des Signal-Geräuschabstandes zu untersuchen, ist der Pegelverlauf
der Wörter neben dem der Geräusche wichtig. Für das verwendete Sprachmaterial
verdeutlicht Abbildung 4-20 den Verlauf der mittleren Einzelwortpegel im Satzverlauf,
ohne Berücksichtigung der Geräusche.
L'SA,W /dB
6
4
2
0
-2
-4
-6
M, Typ 1 M, Typ 2 M, Typ 3
M, Typ 4 Z, Typ 1 Z, Typ 2
Z, Typ 3 Z, Typ 4
1 2 3 4 5 6
Wortnr.
Abbildung 4-20 Mittlerer Pegel (L’SA,W = LSA,W - LSAeq,S) pro Wort für die Positionen
1-6 und die Sprecher „männlicher Muttersprachler“ (M), „männlicher
Zweitsprachler“ (Z) und die Satztypen 1-4 (ca. 50 Sätze je
Typ) mit je 6 Wörtern (4 Inhaltswörter)
Abgesehen vom Artikel am Satzanfang haben die Sätze im Mittel einen abnehmenden
Pegelverlauf. Der Anfangsartikel weist zudem eine deutliche Schwankung im
Pegel und somit in der Sprechweise der Sprecher auf, während der Rest der Sätze
einen vergleichbaren Verlauf zeigt. Die Streuung der Pegel ist relativ hoch, sie liegt,
ermittelt für jeden Sprecher, Satztyp und Wort-Nummer, bei s = 3 - 5 dB.
Die Sprachverständlichkeit SV(WiS) (Abbildung 4-19, links) scheint wesentlich durch
den Pegel der einzelnen Wörter innerhalb eines Satzes gegeben zu sein (der Geräuschpegel
war konstant Stc), denn trotz hoher Streuung entspricht die Verständlichkeit
(Abnahme um ca. 20% von Wortposition 2 bis 6) dem Verlauf des mittleren
Pegels (Pegelabnahme um 5 - 6 dB von Wortposition 2 bis 6, Abbildung 4-20).
Neben den Signal-Geräuschabständen der einzelnen Wörter ist die Wortverständlichkeit
durch sequenzielle Folgen – wie oben dargestellt –, das heißt, durch grammatikalische
und inhaltliche Strukturen der Sätze und durch die Prosodie gegeben.
Dabei wird davon ausgegangen, dass die Verständlichkeit der vorausgehenden Wörter
einen Einfluss auf die der nachfolgenden Wörter hat. Wird nur der reine Einfluss
des Wort-SNR angegeben (Abbildung 4-19, rechts), erhält man eine Bevorzugung
der letzten Wörter im Satz (Wortposition 5 und 6), die Verständlichkeit des 2. Wortes
ist am geringsten.
80

100
80
SV /%
60
40
20
0
EW Stc -15dB EW Stc -8dB
EW Stc -1dB EW Stc 6dB
EW Stc 13dB EW Stc 20dB
WiS Stc
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
Abbildung 4-21 Sprachverständlichkeiten (SV) als SV(EW) in Abhängigkeit vom
Wort-SNR, getrennt nach Satz-SNR (LSAeq,S-LNAeq,S, -15 bis 20dB)
für das Geräusch ohne Schwankungen (Stc); zum Vergleich ist
jeweils die SV(WiS) für die gleichen Werte des Satz-SNR eingetragen
(gestrichelt), gemittelt über 2 Sprecher (mM, mZ)
Einen weiteren Hinweis auf den Zusammenhang zwischen den Verständlichkeiten
der Einzelworte (EW) und der Wörter im Satz (WiS) zeigt Abbildung 4-21. Hier wird
die Wortverständlichkeit SV(EW) getrennt nach den vorgegebenen Satz-SNR (-15
bis 20 dB) über dem Wort-SNR beobachtet. Bei einem gleichen Einzelwortpegel
kann für die verschiedenen Satz-SNR die Wortverständlichkeit miteinander verglichen
werden. Im Gegensatz zu der Darstellung der SV(EW) über den Wort-SNR
(Abbildung 4-18, rechts), zeigt sich hier bei der Gruppierung nach den Satz-SNR,
dass die Verständlichkeit des einzelnen Wortes SV(EW) vom Satz-SNR und somit
von der mittleren Satzverständlichkeit abhängt. Innerhalb des gleichen Satz-SNR
verläuft die Verständlichkeit (SV(EW)) flacher als die mittlere SV(EW)- bzw. SV(WiS)-
Kurve (vgl. Abbildungen 4-18, 4-19, gestrichelte Kurve in 4-21), das heißt, die Einzelwort-Verständlichkeiten
gleichen sich bei verschiedenen Wort-SNR innerhalb eines
Satzes aneinander an. Z.B. werden in der Kurve für SNR-S = -8 dB die Wörter
mit einem Wort-SNR unterhalb des SNR-S (SNR-W: -22, -15 dB) besser (SV(EW) =
15, 25%), oberhalb des SNR-S (SNR-W: -1 dB) dagegen schlechter (SV(EW) = 63%)
verstanden, als es die gemessenen mittleren Verständlichkeiten SV(WiS) und
SV(EW) für diese SNR angeben (SV(WiS) = 0 / 43 / 89 % bei SNR-S = -15 / -8 / -1
dB).
Bei gleichem Einzelwortpegel (SNR-W) schwankt die Verständlichkeit zwischen den
verschiedenen Satz-SNR deutlich, bei SNR-W = -8 dB z.B. von 2% (SNR-S = -15
dB) über 44% (SNR-S = -8 dB, wie SV(WiS)) bis 93% (SNR-S = +6dB). Hier wird der
starke Einfluss des mittleren Signal-Geräuschabstandes (SNR-S) und damit der der
mittleren Wortverständlichkeit im Satz deutlich. Trotz gleichen Signal-
Geräuschabstandes einzelner Wörter im Satz (SNR-W) ist ihre Verständlichkeit
81

(SV(EW)) auch durch den Signal-Geräuschabstand gegeben. Die oben genannten
Einflussfaktoren wirken sich offenbar je nach mittlerer Verständlichkeit unterschiedlich
aus. Bei hoher mittlerer Verständlichkeit kann sich – so die Vorstellung – die
Satzstruktur, das heißt, der sequenzielle Effekt, voll auswirken und erhöht die Wortverständlichkeit
generell. Bei einer geringen mittleren Verständlichkeit ist die Satzstruktur
kaum erkennbar, sie kann somit die Wortverständlichkeit auch kaum erhöhen.
Entsprechend der Befunde in Abbildung 4-21 und der beschriebenen Vorstellung
kann ein unterschiedlicher Satz-SNR und entsprechend die mittlere Satzverständlichkeit
die Verständlichkeit SV(EW) gering oder deutlich erhöhen.
Eine weitere Annahme beinhaltet, dass ein niedriger Satz-SNR zu einer Verringerung
der SV(EW) führen kann. Um diesen Anteil abschätzen zu können, wird davon ausgegangen,
dass die Verständlichkeit der einzelnen Wörter SV(EW) sich zusammensetzt
• aus einem Anteil, der allein durch die Wörter gegeben ist (Signal-
Geräuschabstand des Wortes (SNR-W) und deren Häufigkeit),
• und einem zusätzlichen Anteil, der durch die Satzstruktur, das heißt, durch die
Einbettung des Wortes in den Satz,
bestimmt ist. Aus dem gesamten Höreindruck, das heißt, der Teile der Sprache bzw.
der gestörten Sprache, entnimmt der Hörer bedingt durch die Satzstruktur zusätzliche
Information, die SV(EW) erhöht sich. Die Anhebung der Verständlichkeit unter
hohem Satz-SNR ist z.B. in der Kurve für SNR-S = -1 dB gut erkennbar: bei SNR-W
= -15 dB wird statt 0-3% (wie in SV(WiS)) sogar 80% verstanden.
Der gesamte Satz kann aber auch so schlecht verständlich sein, dass auch Wörter
unter an sich ausreichendem Signal-Geräuschverhältnis von der Versuchsperson
mitsamt dem Restsatz nicht verstanden werden, das heißt, die Sprachverständlichkeit
(SV(EW)) wird geringer. Die Verringerung der Verständlichkeit des Gesamtsatzes
durch niedrige Satz-SNR ist beispielsweise erkennbar, wenn man für einen gegebenen
Satz-SNR die Wahrscheinlichkeit eines vollständig unverstandenen Satzes
(das heißt, kein Wort verstanden) ausrechnet und mit der tatsächlich gemessenen
Häufigkeit vergleicht. Im Versuch musste die Versuchsperson die Wörter nachsprechen,
so wie sie sie innerhalb des Satzes verstanden hatte. Wenn sie nichts gehört
hatte (sie gar keine Sprache wahrgenommen hatte), erfolgte gar keine Reaktion.
Teilweise hat die Versuchsperson das Vorhandensein von Sprache bemerkt, aber
kein Wort verstanden. Sie hat darauf mit „nichts verstanden“ geantwortet. Beide Antworten
wurden hier zur Auswertung mit herangezogen.
Der Kurvenverlauf SV(EW) von Abbildung 4-22 (Stc) wird hier als mittlere Wahrscheinlichkeit
SV(EW) interpretiert, ein Einzelwort bei einem bestimmten Wort-SNR
zu verstehen. Die Differenz 1-SV(EW) entspricht damit der Wahrscheinlichkeit, das
Wort nicht zu verstehen, und das Produkt von (1-SV(EWi)) über alle Wörter i=1...6
eines Satzes gibt die Wahrscheinlichkeit an, den Satz vollständig nicht zu verstehen.
In Abbildung 4-24 wird dieser Wert, gemittelt über alle Sätze mit gleichem Satz-SNR,
dem in der Messung tatsächlich ermittelten Anteil gegenübergestellt.
82

Abbildung 4-22 Vergleich zwischen berechneter Wahrscheinlichkeit (nach Abbildung
4-18) und gemessenem Anteil von vollständig unverstandenen
Sätzen, gemittelt über beide Sprecher und Geräusch Stc, aufgetragen
über den Satz-SNR
Man erkennt, dass bei den Satz-SNR -15 und -8 dB viel häufiger ein Satz ungehört
oder als komplett unverständlich bezeichnet wurde, als nach der mittleren Einzelwortverständlichkeit
nach Abbildung 4-18 zu erwarten wäre. Es blieben also überproportional
häufig auch solche Sätze vollständig unverständlich, deren Verständlichkeit
anhand ihres Wort-SNR zumindest teilweise mit einer merkbaren Wahrscheinlichkeit
gegeben war. Der Einfluss der schlechten Satzverständlichkeit hat hier
eine Erkennung durch die Versuchsperson erschwert oder verhindert.
Um den Einfluss der Satzstruktur weiter zu überprüfen, wurde wieder die Verständlichkeit
der Einzelwörter getrennt nach den sechs vorgegebenen Satz-SNR zusammengefasst
und die mittlere Verständlichkeit der Wörter nach ihrer Reihenfolge im
Satz (Wortposition 1 bis 6), gebildet. Anstelle der Einordnung in Wort-SNR-Gruppen
wurden hier die Wort-SNR über alle Wörter der gleichen Position gemittelt. Wie man
aus Abbildung 4-23 und Abbildung 4-24 entnehmen kann, liegen diese mittleren Einzelwort-SNR,
die jeweils zu einem Satz-SNR gehören, für die einzelnen Wortnummern
nicht weit auseinander. Dieses deckt sich mit Abbildung 4-21, da das Geräusch
Stc keine größeren Schwankungen hinzufügt. Die Einzelwortverständlichkeit variiert
jedoch beträchtlich. In den Abbildungen ist jeweils das 1. Wort des Satzes gekennzeichnet.
So kann man recht gut erkennen, wie die Verständlichkeit der einzelnen
Wörter mit steigender Nummer z. B. bei dem konstanten Geräusch (Stc) abnimmt.
Der Einzelwort-SNR nimmt erst zu (von Wortposition 1 zu 2), um dann wieder abzunehmen
(vgl. Abbildung 4-20), die Einzelwortverständlichkeit ändert sich entsprechend.
Interessanterweise sieht das für das stark schwankende Geräusch (Stg) ähnlich
aus. Dabei muss man neben der Pegelschwankung der Sätze berücksichtigen,
dass das Geräusch Stg sowohl an- als auch abfallende Pegel enthält und diese Geräusche
(g+ und g-) teilweise gegensätzliche Tendenzen bewirken. Unterschiede in
83

der SV(EW) zeigen sich, wenn man die Verständlichkeit bei Stg+ und Stg- miteinander
vergleicht. Der SV(EW) nimmt zwischen -20 und 0 dB schnell zu, bei dem Geräusch
mit steigendem Pegel (g+) mit abnehmender Wortposition (von Wortposition 6
bis 1), bei dem abfallenden Pegel (g-) jedoch mit ansteigender Wortposition im Satz
(von 1 nach 6). Die Ursache hierfür ist leicht zu erkennen: der Wort-SNR nimmt bei
Stg+ mit abfallender Wortposition zu, bei Stg- dagegen mit ansteigender Position.
100
80
SV /%
60
40
20
Stc,k -15 dB Stc,k -8 dB
Stc,k -1 dB Stc,k 6 dB
Stc,k 13 dB Stc,k 20 dB
Stc,k SV(SNR)
0
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
100
80
SV /%
60
40
20
Stg -15 dB Stg -8 dB
Stg -1 dB Stg 6 dB
Stg 13 dB Stg 20 dB
Stg SV(SNR)
0
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
Abbildung 4-23 Mittlerer Wort-SNR (LSAeq,W - LNAeq,W) und Sprachverständlichkeit
SV(EW) für die Wörter 1-6 im zeitlichen Satzverlauf für die Geräusche
Stc,k (links) und Stg (rechts), getrennt nach Satz-SNR; die
Wortposition 1 im Satz ist vergrößert hervorgehoben; gemittelt
über 2 Sprecher (mM, mZ)
84

100
80
SV /%
60
40
20
Stg+ -15 dB Stg+ -8 dB
Stg+ -1 dB Stg+ 6 dB
Stg+ 13 dB Stg+ 20 dB
Stg+ SV(SNR)
0
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
100
80
SV /%
60
40
20
Stg- -15 dB Stg- -8 dB
Stg- -1 dB Stg- 6 dB
Stg- 13 dB Stg- 20 dB
Stg- SV(SNR)
0
-30 -20 -10 0 10
SNRA /dB
20
Abbildung 4-24 Mittlerer Wort-SNR (LSAeq,W - LNAeq,W) und Sprachverständlichkeit
SV(EW) für die Wörter 1-6 im zeitlichen Satzverlauf für aufsteigende
(Stg+, links) und absteigende Geräusche (Stg-, rechts), getrennt
nach Satz-SNR; die Wortposition 1 im Satz ist vergrößert
hervorgehoben; gemittelt über 2 Sprecher (mM, mZ).
4.4 Einfluss unterschiedlicher Sprecher
Der Einfluss der Sprecher auf die Sprachverständlichkeit ist erheblich. Zwar sind die
Kurvenverläufe durchaus ähnlich, aber zwischen dem besten – männlicher Muttersprachler
– und schlechtesten – männlicher Zweitsprachler – Sprecher können bis zu
10 dB Signal-Geräuschabstand liegen (vgl. Abbildung 4-25, 4-26, jeweils links). Der
Sprechereinfluss wird gerade bei den höheren Signal-Geräuschabständen deutlich.
85

100
80
SV/%
60
40
20
0
mM wM mZ wZ
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
4
BWC
3
2
1
mM wM mZ wZ
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-25 Sprachverständlichkeit (SV(S)) und Bewertung Coping (BWC) der
vier Sprecher (männliche und weibliche Mutter- und Zweitsprachler)
in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand (SNRA) in HV1
beim Geräusch St
Analog zeigen sich die Unterschiede in den Bewertungen. Der beste Sprecher erhält
in der Regel auch die günstigsten Bewertungen in Bezug auf bessere Bewältigung
der Situation (Coping (BWC), Abbildung 4-25, 4-26 jeweils rechts), höhere subjektive
Verständlichkeit, geringere Konzentration und Belästigung.
Die Bewertungen der unterschiedlichen Sprecher ziehen sich dabei ebenfalls durch
alle Versuchsbedingungen, unabhängig davon, ob sich Geräusch, Sprachmaterial
oder Versuchsbedingungen unterscheiden.
100
80
SV/%
60
40
20
0
mM wM mZ wZ
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
4
BWC
3
2
1
mM wM mZ wZ
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-26 Sprachverständlichkeit (SV(S)) und Bewertung Coping (BWC) der
vier Sprecher (männliche und weibliche Mutter- und Zweitsprachler)
in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand (SNRA) in HV2
beim Geräusch Stc
86

Hier wurde jeweils der beste (mM) und der schlechteste (mZ) Sprecher gegenübergestellt
und jeweils alle Mutter- und Zweitsprachler (MS, ZS), dabei wurden die Daten
der Tabellen 4-8 bis 4-10 herangezogen. Zum Erreichen einer gleich hohen
Sprachverständlichkeit (SV(S)) von mittlerer (SV = 50%) und hoher (95%) Qualität –
wie beispielsweise beim besten Sprecher – wäre ein um 6.5 und 17.5 dB höherer
Signal-Geräuschabstand für den schlechtesten Sprecher erforderlich (Tabelle 4-8, 4-
9, S). Selbst wenn die Sprecher jeweils nach Maßgabe von Mutter- und Zweitsprache
zusammengefasst werden, beträgt der Unterschied bei SV 50% und 95 % immer
noch 3.5 und 10 dB. Dabei wirken sich die Sprecherunterschiede beim Erkennen
eines vollständigen Satzes (SV(S)) wesentlich stärker aus als beim Verstehen einzelner
Wörter im Satz (SV(WiS)), dort liegen die Unterschiede nur bei 1 bis 7.5 dB
(Tabelle 4-8, 4-9, WiS).
Tabelle 4-8 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Sprachverständlichkeit,
ausgedrückt als Signal-Geräuschabstände (SNR) beim Geräusch
St in HV1, jeweils vom männlichen Zweit- (mZ) und Muttersprachler
(mM) sowie von allen Mutter- (MS) und Zweitsprachlern
(ZS); Sprachmaterial Sätze ((S), (WiS))
SNR in dB
Sprachmaterial S WiS
Sprecher mZ mM ZS MS alle mZ mM ZS MS alle
SV 95% 22.6 5.5 18.9 8.7 12.3 6.0 1.0 5.8 3.0 4.4
SV 50% 4.7 -1.9 3.1 -0.3 1.1 -2.2 -6.5 -3.7 -5.2 -4.4
Tabelle 4-9 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Sprachverständlichkeit,
ausgedrückt als Signal-Geräuschabstände (SNR) beim Geräusch
Stc in HV2, jeweils vom männlichen Zweit- (mZ) und Muttersprachler
(mM) sowie von allen Mutter- (MS) und Zweitsprachlern
(ZS) in der Kontrollbedingung; Sprachmaterial Einsilber (E) und Sätze
((S), (WiS))
SNR in dB
Sprachmaterial S WiS
Sprecher mZ mM ZS MS Alle mZ mM ZS MS Alle
SV 95% 18.5 0.6 11.2 1.7 5.2 3.7 -3.8 2.8 -1.2 0.9
SV 50% 1.5 -4.8 -0.3 -3.6 -2.4 -5.4 -8.4 -6.0 -7.0 -6.5
Ähnliche Unterschiede kann man bei den Bewertungen beobachten, es zeigen sich
ebenfalls sehr deutliche Unterschiede zwischen dem besten und schlechtesten Sprecher
(8 bis 18 dB) sowie jeweils zwischen Mutter- und Zweitsprachlern (4 bis 11 dB)
(Tabelle 4-10, 4-11).
87

Tabelle 4-10 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Bewertung, ausgedrückt
als Signal-Geräuschabstände (SNR) beim Geräusch St in
HV1, jeweils vom männlichen Zweit- (mZ) und Muttersprachler (mM)
sowie von allen Mutter- (MS) und Zweitsprachlern (ZS), Sprachmaterial
Sätze
SNR in dB
Sprecher mZ mM ZS MS Alle
Frage Bewertung
Coping
Verständlichkeit
Belästigung
Konzentration
3.0 6.5 -1.8 3.5 0.3 1.6
4.2 18.6 4.3 14.0 7.1 10.0
3.0 7.7 -1.5 4.3 0.2 1.8
4.2 20.0 3.7 15.6 6.2 10.0
3.0 14.2 4.0 10.1 5.9 7.8
1.8 28.7 13.6 23.6 16.3 19.8
3.0 19.1 5.8 14.8 7.6 10.9
1.8 35.4 17.0 29.4 18.2 23.5
Tabelle 4-11 Mithörschwellen für mittlere und hohe Qualität der Bewertung, ausgedrückt
als Signal-Geräuschabstände (SNR) beim Geräusch Stc in
HV2, jeweils vom männlichen Zweit- (mZ) und Muttersprachler (mM)
sowie von allen Mutter- (MS) und Zweitsprachlern (ZS) in der Kontrollbedingung,
Sprachmaterial Sätze
SNR in dB
Sprecher mZ mM ZS MS alle
Frage Bewertung
Coping
Verständlichkeit
Belästigung
Konzentration
3.0 5.4 -4.0 2.3 -2.3 0.0
4.2 18.3 1.0 13.3 4.3 9.2
3.0 6.0 -2.9 2.9 -1.7 0.3
4.2 20.5 2.6 14.6 4.3 9.0
3.0 11.2 2.8 9.8 4.9 7.3
1.8 28.0 16.2 26.0 18.8 22.5
3.0 16.3 3.4 12.2 5.4 8.6
1.8 33.9 14.4 27.5 17.5 22.6
88

4.5 Paralleltätigkeit
Im zweiten Versuch wurde zusätzlich eine Versuchsbedingung mit Paralleltätigkeit
eingeführt (vgl. Abschnitt 2.1; 2.3). Dies hatte vor allem die Funktion, eine leichte Ablenkung
zu simulieren, wie sie häufig in Kommunikationssituationen anzutreffen ist,
also nicht im Sinne einer zusätzlichen Aufgabe, die erfüllt werden muss.
Die Unterschiede in der Sprachverständlichkeit sind gering und eher zufällig, aber die
Unterschiede in der Bewertung sind doch recht deutlich und auch signifikant (s. Kap.
3.2.5, Tabelle 3-12). Die Paralleltätigkeit hat offenbar keinen oder nur einen geringen
Einfluss auf die Leistung, also die Sprachverständlichkeit selbst (SV), und auf die
Fragen, die direkt nach der Leistung fragen (Bewertungen subjektive Verständlichkeit,
Coping) (s. Tabelle 4-12). Die Differenz der Mithörschwellen bei mittlerer Qualität
(SV=50%, BW=3.0) liegt zwischen den Situationen mit und ohne Paralleltätigkeit
nur bei 1 bis 2 dB. Wird nach einer Beurteilung der Situation gefragt, also nach der
Belästigung oder der Konzentration gefragt, liegen die Differenzen der Mithörschwellen
bei 5 bis 8 dB. Dies ist hier auch verdeutlicht an den Bewertungen zum Coping
und zur Konzentration (Abbildung 4-27). Während die Versuchspersonen ihre Fähigkeit,
die Situation zu bewältigen, in beiden Situationen relativ ähnlich beurteilen, zeigt
sich bei der Bewertung der Konzentration deutlich, dass zur Aufrechterhaltung der
Sprachverständlichkeit unter der Bedingung Paralleltätigkeit eine höhere Konzentration
erforderlich ist.
5
BWC
4
3
2
K P
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
BWK
4
3
2
K P
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 4-27 Bewertungen Coping (BWC) und Konzentration (BWK) in den
Versuchsbedingungen Kontrolle und Paralleltätigkeit in Abhängigkeit
vom Signal-Geräuschabstand bei Sätzen (S) im HV2, Geräusch
Stc, gemittelt über die 4 Sprecher
Der höhere mentale Aufwand – verstärkte Konzentration – zur Aufrechterhaltung ei-
89

ner hohen Sprachverständlichkeit schlägt sich auch in der Bewertung zur Belästigung
nieder, was sich anhand der Werte in Tabelle 4-12 verdeutlichen lässt. Während
der Unterschied für die hohe Qualität bei den Bewertungen Coping (9.2 zu 12.8
dB) und Verständlichkeit (9.0 zu 10.8 dB) nur wenige dB ausmachten, ist der Unterschied
bei Belästigung und Konzentration gravierender (22.5 zu 30.4 respektive 21.7
zu 36.0 dB).
Tabelle 4-12 Vergleich der Sprachverständlichkeit und die Bewertungen in den
beiden Versuchsbedingungen (VB) „Kontrolle“ und „Paralleltätigkeit“
für mittlere und hohe Qualität anhand des Signal-
Geräuschabstandes (Mithörschwelle: SNRA) für HV2 beim Geräusch
Stc, gemittelt über die 4 Sprecher
SNR in dB SNR in dB SNR in dB
Qualität VB
Sprachverständlichkeit
SV SV(S) BW V
Bewertung
C BW B K
Mittel
K
P
50 %
50 %
-2.4
-0.1
3.0
3.0
0.3
1.0
0.0
1.9
3.0
3.0
7.3
12.4
8.6
17.0
Hoch
4.6 Latenzzeit
K 95 % 5.2 4.2 9.0 9.2 1.8 22.5 21.7
P 95 % 11.2 4.2 10.8 12.8 1.8 30.4 36.0
Neben den Sprachverständlichkeiten und den Bewertungen lieferte die Zeitdifferenz
zwischen dem Ende der Sprachpräsentation und dem Beginn des Nachsprechens
durch die Versuchsperson (Latenzzeit LZ, vgl. Abbildung 2-3) ein Maß für die Qualität
der Sprachverständlichkeit. Schlechter verstandene Sprache verursacht einen
höheren Aufwand in der kognitiven Verarbeitung, die Versuchsperson ist unsicherer
über das Verstandene und antwortet somit später. Die Latenzzeit sinkt mit steigendem
Signal-Geräuschabstand (Abbildung 4-28) und zunehmender Sprachverständlichkeit
bzw. positiver Bewertung (Abbildung 4-29). Bei extrem schlechter Sprachverständlichkeit
kommt die Versuchsperson jedoch relativ schnell zu dem Schluss,
nichts verstanden zu haben. Entsprechend fällt die Reaktionszeit beim ungünstigsten
Signal-Geräuschabstand (-15dB) häufig etwas kleiner aus als bei einem besseren,
wie in den nachfolgenden Abbildungen deutlich wird. Abbildung 4-28 vergleicht die
Latenzzeit bei Sätzen und Einsilbern unter verschiedenen Geräuschen. Der Einfluss
der Geräusche ist gering, beim intermittierenden Geräusch (Sti) ist die Latenzzeit
etwas höher (bis zu 150 ms). Das spricht dafür, dass der ungleichmäßigere Pegelverlauf
des Geräuschs Stv gegenüber den anderen Geräuschen eine etwas erhöhte
Aktivierung der Versuchsperson zu bewirken scheint.
90

1200
1100
LZ /ms
1000
900
800
700
600
500
400
Stc (S) Sti (S) Stv (S)
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNR A / dB
1200
1100
LZ /ms
1000
900
800
700
600
500
400
Stc (E) Sti (E) Stv (E)
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNR A / dB
Abbildung 4-28 Latenzzeit (LZ) der Versuchspersonen bei Sätzen (links) und Einsilbern
(rechts) in Abhängigkeit vom Signal-Geräuschabstand bei
verschiedenen Geräuschen (c = konstant; i = intermittierend; v =
variabel schwankend)
Abbildung 4-29 Vergleich der Latenzzeiten (LZ) in Abhängigkeit von den Bewertungen
Coping (links) und Konzentration (rechts) für verschiedene
Geräusche (HV2; c = konstant; i = intermittierend; v = variabel
schwankend; k / m / g = kleine, mittlere, große Schwankungen)
Zusammenfassend kann man festhalten, das die Zeit, die benötigt wird, um einen
91

Satz oder Wörter in Sätzen zu erkennen (Latenzzeit), in schwierigen Situationen (SV
gering, < 50%; Bewertung Coping gering und Konzentration hoch, BWC < 2.0, BWK
> 4.5) etwa 900ms beträgt und in leichten Situationen (SV hoch, SV> 90%; Bewertung
Coping hoch und Konzentration gering, BWC > 4.0, BWK < 2.5) etwa 600ms.
92

5 Schlussfolgerungen
5.1 Ausgangspunkt
Sprachkommunikation ist an eine Reihe von physikalisch-akustischen, aber auch
psycho-physiologischen Voraussetzungen gebunden. Sie kann somit durch eine
Vielzahl von Bedingungen eingeschränkt oder gestört werden, so z.B. bauseitig und
maschinentechnisch, durch Nachhall und (Verkehrs-)Geräusche, aber auch durch
Entfernungseinschränkungen etc. Insofern kann häufig eine ungestörte Kommunikation
nicht oder nur unter großem Aufwand oder anderen Einschränkungen erreicht
werden. Deswegen werden häufig für die Sprachkommunikation nur gerade ausreichende,
aber nicht optimale oder bestmögliche Bedingungen erreicht. Seit etwa 20
bis 30 Jahren wird an Normen zur Sprachkommunikation gearbeitet, um verbindliche
Richtlinien zu formulieren. Wichtigste Parameter sind: Geräuschpegel, Entfernung
der Gesprächspartner, Situation und Sprachmaterial, teilweise auch Nachhall. In der
Regel sind diese Normen mit Sprachindices (z.B. STI, SII, SIL, SNRAeff), vorwiegend
mit dem STI, SIL und einem effektiven Signal-Geräuschabstand verbunden: DIN
33410 (1981), DIN EN ISO 9921-1 (1996, SNRA, SIL), ANSI S3.5I (1997; SII), DIN
EN ISO 9921 (2004; STI, SIL), DIN EN 60268-16 (2003; STI). In den Untersuchungen,
die diesen Normen zu Grunde liegen und auch in diesen Normen selbst, wurden
und werden jedoch für die gleiche Qualität der Sprachverständlichkeit recht unterschiedliche
Werte der Sprachindices ermittelt und angegeben (s.a. Lazarus et al.
2006).
Durch die Festlegung von Standards zur Sprachqualität in Normen, wie in ISO 9921,
soll das Mindestmaß an benötigter Sprachqualität in unterschiedlichen Kommunikationssituationen
sichergestellt werden. Hierbei wird natürlich besonderes Gewicht auf
die Sprachverständlichkeit gelegt. Ergebnisse einiger früherer Untersuchungen (Volberg
et al. 2004, 2006, Morimoto et al. 2004, Sato et al. 2005) zeigten aber, dass die
Sprachverständlichkeit als einziges Kriterium für die Beurteilung der Sprachqualität
nicht ausreichend ist. Denn bei höheren Signal-Geräuschabständen erreicht die
Sprachverständlichkeit schnell einen nahezu konstant (hohen) Wert, so dass dieses
Kriterium selbst nur noch wenig aussagekräftig ist. Dagegen weisen die Bewertungen
der Kommunikationssituation sogar bei hohen SNR-Werten noch deutliche Veränderungen
auf. In einer akustischen Situation, die gemäß ISO 9921 für die Sprachkommunikation
als sehr gut bzw. exzellent bezeichnet wird, sollte man erwarten,
dass weitgehend normalhörende Personen jegliche, durchschnittlich deutlich artikulierte
Sprache (auch schwierige Texte und Wörter) ohne Anstrengung und ohne Verlust
verstehen können. Auch sollte in einem solchen Fall vermutet werden, dass eine
weitere Erhöhung des Signal-Geräuschabstandes ohne Wert ist, weil das Optimum
(bei einer Qualität, die als sehr gut bezeichnet wurde, s.o.) schon erreicht ist.
In den hier vorgestellten Experimenten wurden Verkehrsgeräusche verwendet, wäh-
93

end in der früheren Untersuchung Rosa Rauschen (Volberg et al. 2004, 2006) und
in einer vergleichbaren von Sato et al. (2005) sprachähnliches Rauschen als Hintergrundgeräusch
eingesetzt wurde. Im ersten Experiment (HV1) wurde die Frequenzverteilung
variiert (Straßenverkehr (St); Güterzug (Gz) und Rosa Rauschen (RR), vgl.
Abschnitt 2.2.6, 2.2.7, 3.1.2 und 4.3.1). Im zweiten Experiment (HV2) wurde die zeitliche
Struktur verändert (konstant (Stc), intermittierend (Sti) und variabel (Stv), vgl.
Abschnitt 2.2.6, 2.2.7, 3.2.2 und 4.3.2). In beiden Experimenten wurden Sätze dargeboten,
im zweiten zusätzlich auch Einsilber. Außerdem mussten Bewertungen
(BW) hinsichtlich der Leistung (subjektive Sprachverständlichkeit (V)) und Befindlichkeit
vorgenommen werden (Bewältigung (C), Konzentration (K) und Belästigung (B)).
Gemessen wurde die Sprachverständlichkeit von Sätzen (prozentualer Anteil vollständig
richtiger Sätze und prozentualer Anteil richtiger Wörter im Satz) und Einsilbern.
Um die Ablenkung in alltäglichen Kommunikationssituationen zu simulieren,
musste im zweiten Experiment zusätzlich in einer Versuchsbedingung am Bildschirm
eine Paralleltätigkeit ausgeübt werden.
Die Ergebnisse aus diesen Experimenten werden im Folgenden unter verschiedenen
Aspekten betrachtet:
• Zunächst wird der Zusammenhang zwischen Sprachverständlichkeit und Bewertung
beschrieben und die Notwendigkeit, weitere – zusätzlich zur Sprachverständlichkeit
– Parameter zur Bewertung des Verstehensprozesses heranzuziehen,
diskutiert (Abschnitt 5.2)
• Zur Veranschaulichung der Ergebnisse werden einige Beispiele zur Sprachkommunikation
in Räumen anhand des STI berechnet (Abschnitt 5.3)
• Weiterhin wird versucht, die Parameter der Sprachqualität zu ordnen und neue
Qualitätsniveaus für die Sprachverständlichkeit anhand von abgeleiteten Signal-
Geräuschabständen vorzuschlagen (Abschnitt 5.4); die Bewertung der Sprachverständlichkeit
wird anhand vorhandener Normen diskutiert;
• Abschließend wird der Aufwand für die Sprachkommunikation im Zusammenhang
mit den Zielen und Aufgaben von Tätigkeiten betrachtet, für die die Sprachkommunikation
funktional ist (Abschnitt 5.5).
5.2 Sprachqualität: Sprachverständlichkeit und ihre Bewertung
des Verstehensprozesses
Ausgehend von der Überlegung, dass zwischen einer Leistung und dem zu ihrer
Erbringung notwendigen Aufwand differenziert werden muss, ergibt sich, dass die
Ermittlung der Sprachqualität zusätzliche Informationen bringt. Dabei kann es sich
beispielsweise um einen psychomotorischen (der hier nicht betrachtet wird), aber
auch um einen mentalen Aufwand handeln, also etwa wie intensiv sich der Hörer
konzentrieren muss, welche Bewältigungsstrategien ihm zur Verfügung stehen, wie
lästig die Kommunikationssituation erlebt wird. Folglich kann hinter einer vordergrün-
94

dig hohen Sprachverständlichkeit ein durchaus unterschiedlich hoher mentaler Aufwand
stehen. Daher ist es sinnvoll, sich nicht nur auf die Sprachverständlichkeit als
objektiv feststellbarer Größe zu konzentrieren, sondern auch den Prozess zur Erbringung
dieser Leistung, und damit die Qualität der Sprachkommunikation, beurteilen
und bewerten zu lassen (vgl. Abschnitt 5.5).
Insgesamt zeigen die Ergebnisse der fünf Qualitätskriterien – nahezu objektiv erfasste
Sprachverständlichkeit, subjektiv empfundene Sprachverständlichkeit, Bewältigung
(Coping), Konzentration und Belästigung – eine klare Abhängigkeit vom Signal-
Geräuschabstand. Die Sprachverständlichkeit (SV) variiert von 0% bis 100%, die
Bewertung der Sprachverständlichkeit (BWV) und die Bewertung des Copings
(BWC) erfasst einen Skalenbereich von 1 bis 4.5; und die Bewertung der Konzentration
(BWK) und Belästigung (BWB) variiert im Bereich von 5 bis 1.5. Damit decken
die Befunde den gesamten Bereich der Sprachkommunikation ab.
Die Höhe der Korrelationen zwischen den vier Bewertungsstatements spricht nicht
dafür, dass es sich bei der subjektiv eingeschätzten Verständlichkeit, der erlebten
Belästigung, der Stressbewältigung (Coping) und der erforderlichen Konzentration
um voneinander unabhängige Dimensionen der Sprachqualität handelt. Nach Preminger
& Van Tasell (1995a) müsste das Merkmal der Sprachverständlichkeit auf
hohem Niveau konstant gehalten werden, um Differenzierungen zwischen den restlichen
Merkmalen zu erhalten. Der Umstand, dass sich in den Kurvenverläufen der
Bewertungsstatements erst bei Signal-Geräuschabständen ab +5 dB deutliche Differenzierungen
zeigen, kann als Hinweis darauf gewertet werden, dass trotz der hohen
Korrelationen bedeutsame Unterschiede zwischen den untersuchten Merkmalen bestehen.
Das heißt, die Versuchspersonen differenzieren in ihren Bewertungen, ob
und wie stark sich das Hintergrundgeräusch auf ihre Konzentration auswirkt, ob sie
sich eher belästigt fühlen und in wieweit sie dennoch in der Lage sind, die Sprache
zu verstehen und die Situation bewältigen zu können.
So scheint sich zu bestätigen, dass selbst bei hoher Sprachverständlichkeit der mentale
Aufwand zu ihrer Herstellung noch relativ hoch ist, was alle Bewertungen zeigen.
So ist allen vier Bewertungen gemeinsam, dass sie sich in ihrer Ausprägung verändern
– die Bewältigung (Coping) wird leichter, die subjektive Sprachverständlichkeit
besser, die Konzentration geringer, die Belästigung weniger ausgeprägt – wenn der
Signal-Geräuschabstand zunimmt oder ein Sprecher besser zu verstehen ist. Wenngleich
die vier Bewertungen hoch korrelieren, scheinen sie aber dennoch auf unterschiedliche
Aspekte zu verweisen, die mit Blick auf praktische Aspekte im Folgenden
im Einzelnen diskutiert werden.
• Coping bezieht sich darauf, wie gut die Kommunikationssituation insgesamt bewältigt
werden kann, also unabhängig von der Schwierigkeit oder erlebten Belästigung.
• Die subjektive Sprachverständlichkeit reflektiert die Einschätzung des Hörers zu
seiner selbst erbrachten Leistung (SV) und erlaubt über den Vergleich mit den objektiven
Kriterien der Sprachverständlichkeit die Einschätzung der Kriteriumsvali-
95

dität.
Die hohen Korrelationen der Bewertung zur Verständlichkeit mit der Leistung im
Sprachverständlichkeitstest sowie die Ähnlichkeit der Kurvenverläufe sprechen
für die Kriteriumsvalidität der Bewertung. Die Probanden sind also gut in der Lage,
ihre Leistung hinsichtlich der Sprachverständlichkeit einzuschätzen. Das eröffnet
die Option, auf die aufwändige Durchführung von Sprachverständlichkeitstests
zugunsten des zeitökonomischeren Bewertungsverfahrens zu verzichten.
• Die Konzentration rückt die Schwierigkeit der Aufgabe in den Mittelpunkt. Mit zunehmenden
Anforderungen an die Versuchspersonen, wie insbesondere durch
die Bewältigung der Parallelaufgabe, geben die Versuchspersonen an, sich stärker
konzentrieren zu müssen. Auch wenn die Sprachverständlichkeit hoch ist,
auch subjektiv hoch eingeschätzt wird und die Bewältigung der Kommunikationssituation
vergleichsweise leicht fällt, so ist doch auffallend, dass Konzentration
weiterhin relativ hohe Werte aufweist, die Versuchspersonen sich also stark konzentrieren
müssen.
• Die Belästigung fokussiert auf die Bewertung der Kommunikationssituation, unabhängig
davon, wie gut sie bewältigt werden kann. Die Kommunikationssituation
wird vor allem dann als deutlich belästigender erlebt, wenn die Versuchspersonen
Sprachkommunikation bei höheren Geräuschpegeln, aber gleichem Signal-
Geräuschabstand handhaben sollen.
Die Ergebnisse dieses Experiments zeigen, dass Signal-Geräuschabstände von 20
dB gegenüber 13 dB durchaus merkbare Verbesserungen bei der Bewertung der
Sprachqualität bringen. Stellt man die Ergebnisse des Verkehrslärmexperiments als
Anteil der Personen dar, die die Verständlichkeitsaufgabe lösen, zeigen sich interessante
Unterschiede (Abbildung 5-1).
Man erkennt, dass auch dort, wo die Sprachverständlichkeit sich kaum noch ändert,
der Anteil der Personen, der diese Wahrnehmungsaufgabe in irgendeiner Weise negativ
beurteilt, stetig abnimmt, bzw. der Anteil, der diese Aufgabe positiv beurteilt (es
ist keine Konzentration erforderlich; eine Bewältigung ist sehr gut möglich) immer
noch zunimmt. Bemerkenswert ist, dass diese Veränderung der Bewertung nahezu
linear von 5 dB über 10 und 15 dB bis zu einem Signal-Geräuschabstand von 20 dB
stattfindet. Diese Ergebnisse treten in sehr ähnlicher Weise bei mehreren unterschiedlichen
Geräuschen auf. Aus den in der Abbildung 5-1 dargestellten Bewertungsverläufen
kann kein SNR-Wert abgeleitet werden, ab dem eine signifikante Änderung
des Verlaufes der Bewertungen bei steigenden SNR-Werten auftritt, also eine
Sättigung zu beobachten ist.
96

100.0
W / %
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA /dB
100.0
80.0
W / %
60.0
40.0
20.0
0.0
BW B4 BW C4
BW K4 BW V4
SV S
BW B4 BW C4 BW K4
BW V4 SV WiS SV S
SV E
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA /dB
100.0
80.0
W / %
60.0
40.0
20.0
RR BW B4 RR BW C4
RR BW K4 RR BW V4
RR SV S
0.0
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA /dB
100.0
80.0
W / %
60.0
40.0
20.0
0.0
BW B4 BW C4 BW K4
BW V4 SV WiS SV S
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA /dB
Abbildung 5-1 Anteil der Versuchspersonen (W) (oben/unten: HV1/2, 24/30 Vpn),
die im Hörversuch Sprache erkennen (Sätze SVS, Wort im Satz
SVWiS, Einsilber SVE) und auf der fünfstufigen Skala (1 bis 5
bzw. 5 bis 1) die subjektive Verständlichkeit (BWV4), Bewältigung
(Coping BWC4), Konzentration (BWK4) und Belästigung (BWB4)
negativ bewerten (V, C: Skala 1 - 4; B, K: Skala 5 - 2), für 4 Geräusche
(Straßenverkehrsgeräusch mit konstantem Pegel, links
oben: St, links unten: Stc; rechts oben: RR, rechts unten: Verkehrsgeräusch
mit schwankendem Pegel Stg)
Obwohl ein Zuwachs an Sprachverständlichkeit von 13 auf 20 dB unter den gegebenen
Versuchsbedingungen kaum messbar ist, zeigte die Bewertung der Frage nach
der subjektiv wahrgenommenen Verständlichkeit, dass der Anteil der Personen, der
diese Situation nicht als „sehr gut“ bezeichneten, stetig abnimmt.
Analoge Ergebnisse erbrachten die Studien von Morimoto et al. (2004) und Sato et
al. (2005), die ebenfalls ein Verfahren entwickelten, dass zusätzlich zur Sprachver-
97

ständlichkeit die Anstrengung des Hörers mit erfasst. Sie stellten fest, dass Sprachverständlichkeit
(SV) und Wahrnehmungsschwierigkeit (WS; erfasst auf einer vierstufigen
Skala) hoch negativ miteinander korrelierten (-0.95). Bei Betrachtung der Gradienten
der Veränderung zeigte sich, dass einer halben Veränderung der Sprachverständlichkeit
eine Änderung der Wahrnehmungsschwierigkeit entsprach, was den
Autoren als Beleg für die stärkere Empfindlichkeit des Instruments der Beurteilung
der Wahrnehmungsschwierigkeit diente.
So scheint es, dass gezielte Fragen nach der Bewertung der Hörsituation bzw.
Wahrnehmungssituation (Morimoto et al. 2004, Sato et al. 2005) doch eine differenzierte
Analyse ermöglicht, insbesondere in dem Bereich, in dem sich die Sprachverständlichkeit
kaum noch verändert.
Ebenfalls beachtenswert sind die Ergebnisse bei mittleren bis hohen Signal-
Geräuschabständen zwischen den Intensitätsstufen (45, 55, 65 dB(A)) in der Bedingung
mit dem intermittierenden Geräusch. Die Sprachverständlichkeit wie auch die
drei Bewertungen (außer der Belästigung) zeigen kaum Unterschiede (Differenz <
1.5 dB), weil wegen des gleichen Signal-Geräuschabstandes die Sprachverständlichkeit
in den drei Bedingungen nahezu gleich ist. Die Belästigung ist aber deutlich
unterschiedlich (Abbildung 4-17). Deutlich ist, dass die Versuchspersonen die einzelnen
Kommunikationssituationen wegen der unterschiedlichen Geräuschpegel als
unterschiedlich belästigend erleben. Obwohl nur nach der Belästigung der Situation
der Sprachkommunikation gefragt wurde, nicht nach der des Geräusches, dürfte es
vielen schwer fallen, präzise zwischen beiden zu unterscheiden. Daher ist erkennbar,
dass die Belästigung in diesem Rahmen durch mindestens zwei Parameter wesentlich
beeinflusst wird, durch den Pegel des Geräusches selbst und durch den Abstand
dieses Pegels zum Pegel des Signals (Sprache), also dem Signal-Geräuschabstand.
In Abhängigkeit von der Fragestellung ist es daher zweckmäßig zu prüfen, ob die
Frage nach der Belästigung zielführend ist. Dies war für den vorliegenden Kontext
insofern sinnvoll, weil nach den Aspekten gefragt wurde, die gewissermaßen zur Erschwerung
der Sprachkommunikation beitragen. Für andere Fragestellungen, in denen
die Belästigung, die teilweise durch das Geräusch selbst gegeben ist, nicht mit
erfasst werden soll, mag es hilfreicher sein, sich eher auf die Fragen der Konzentration
oder der Bewältigung zu konzentrieren.
Eine weitere Erschwernis für eine anstrengungslose Kommunikation stellte im
Hauptversuch 2 die Einführung einer Paralleltätigkeit dar. Damit sollte die Simulation
einer Aktivität während einer Kommunikationssituation erreicht werden, die zwar zu
einer leichten Ablenkung führt, aber nicht grundsätzlich den Fortgang der Kommunikation
beeinträchtigt. Solche Situationen sind in Alltagskommunikation häufig zu beobachten:
Schreibgeräte suchen, jemanden beachten, der vorbei läuft etc. Die Paralleltätigkeit
trägt zur Erhöhung des mentalen Aufwandes während einer Kommunikation
insofern bei, als diese Aktivität in die Sprachkommunikation integriert werden
muss. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sprachverständlichkeit durch die Paralleltätigkeit
kaum beeinflusst wird, der Aufwand zur Erbringung dieser Leistung aber – der
sich in der Konzentration äußert – dabei erheblich zunimmt (Abb. 4-27).
98

5.3 Sprachkommunikation bei Verkehrsgeräuschen in Räumen
(STI), Einfluss des Nachhalls
Wie erinnerlich wurden bei den vorgestellten Experimenten den Hörern Verkehrsgeräusche
mit einem mittleren Geräuschpegel von konstant LNA = 55 dB über eine Versuchsphase
dargeboten, während der Sprechpegel des Sprechers variierte von LSA =
40 bis 75 dB, das heißt, der Signal-Geräuschabstand lag zwischen LSNA = -15 bis 20
dB. Die Ergebnisse der Untersuchung lassen sich nun an folgenden praktischen Gesprächssituationen
diskutieren und erläutern.
Vorgegeben werden zwei Räume, ein kleiner Büro- oder ein Wohnraum (V = 75 m 3 )
und einer mit einem mittleren Volumen (V = 275 m 3 ), der ein Büroraum, kleiner Sitzungsraum
oder Unterrichtsraum sein kann. Für die Räume werden unterschiedliche
Nachhallzeiten angenommen (T = 0.1 bis 2s).
Folgende Gesprächssituation wird postuliert: Ein Sprecher spricht mit unterschiedlicher
Sprechweise (LSA,1m = 54 - 66 dB), von entspannt (privat normal) bis angehoben
(s. ISO 9921 2003). Hinsichtlich der Höhe des Geräuschpegels im Raum werden unterschiedliche
Werte angenommen (LNA = 25 - 65 dB). Das Spektrum der Sprache
und des Verkehrsgeräusches entspricht denen im Versuch (Abbildung 2-1 und 2-4).
Berechnet wird der Sprachübertragsindex (STI; nach ISO 9921 2003 und IEC 60268-
16 2002).
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5-1 festgehalten. Berechnet wurde der STI für
zwei Gesprächssituationen: zum einen für ein Gespräch im direkten Schallfeld und
zum anderen für ein Gespräch, bei dem der Partner sich im diffusen Schallfeld befindet.
Vorerst wird ein Gespräch im direkten Schallfeld abgeschätzt, die Nachhallzeit
wird dann als vernachlässigbar (T = 0) angenommen, das Volumen des Raumes ist
beliebig (Tabelle 5-1, Spalten 2 bis 4). Die Gesprächsentfernung im direkten Schallfeld
wurde mit r = 2 m angenommen.
Der andere Fall, der sich gut abschätzen lässt, ist der des diffusen Schallfeldes. In
einer gewissen Entfernung (r) von der Schallquelle (Sprecher) stellt sich durch die
Reflexionen des Sprachschalls ein von der Entfernung (r) unabhängiges Schallfeld
ein (r > rH). Der Hallradius (rH) liegt in den hier aufgeführten Fällen zwischen 0.5 bis 3
m (rH ≈ √0,0034 V/T).
Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen dem STI im direkten
Schallfeld und den in den Räumen bei verschwindender Nachhallzeit (T = 0.1 s).
Man muss dabei bedenken, dass die hier angegebenen STI-Werte im Raum immer
erst bei Entfernungen (r) gelten, die über dem Hallradius (rH) sind (r > rH).
Die STI-Werte im direkten Schallfeld liegen unter den gegebenen Bedingungen zwischen
STI von 0.03 bis 1.00. Berechnet man die STI-Werte unter den Bedingungen
der durchgeführten Experimente (LSNA = -15 bis 20 dB, Geräusch St), erhält man
STI-Werte von STI = 0.05 bis 0.98, in beiden Fällen also etwa vergleichbare Störbedingungen.
Der Unterschied ist nur der, dass im Versuch der Geräuschpegel fixiert
war und der Sprechpegel beim Hörer variierte. Im Beispiel wurde der Sprech- und
der Geräuschpegel variiert, der Sprechpegel geringer (LSA,1m = 54 - 66 dB) und der
99

Geräuschpegel (LNA = 25 - 65 dB) stärker.
Um die Beispiele bei möglichst realistischen Bedingungen zu berechnen, wurden
folgende Daten ausgewählt. In den kleinen Räumen überwiegen eher die Nachhallzeiten
(0.5 bis 1s) und Sprechanstrengungen von entspannt bis normal (privat) mit
LSA,1m = 54 dB oder normal und angehoben (privat) mit LSA,1m = 60 dB. Bei den etwas
größeren Räumen überwiegen eher die etwas höheren Nachhallzeiten (0.5 - 2 s) und
Sprechanstrengungen von normal (LSA,1m = 60 dB) und angehoben (LSA,1m = 66 dB).
Zum Vergleich ist der STI für den Sprechpegel 54 dB und T = 0.1 und 0.5 s für beide
Räume festgehalten.
Nimmt man beispielsweise einen Geräuschpegel von LNA = 35 dB an und vergleicht
die STI-Werte, dann sieht man, dass sie (bei gleichem Sprechpegel) von 0.90 - 0.99
im direkten Schallfeld auf Werte in den beiden Räumen (T = 0.5 - 1) von 0.73 - 0.58
sinken. Bei einem Geräuschpegel von LNA = 45 dB liegen die STI-Werte im direkten
Schallfeld noch bei 0.60 - 0.94, wogegen sie in den Räumen bei 0.69 - 0.51 liegen.
Tabelle 5-1 Sprach-Übertragungsindex (STI) für das direkte Schallfeld (Entfernung
2 m) (oben, Spalte 2 bis 4) und das diffuse Schallfeld in zwei
Räumen mit dem Volumen (V = 75 und 275 m 3 ), den Nachhallzeiten
(T) und den Geräuschpegeln (LNA), mit den Sprechanstrengungen
(entspannt, normal, angehoben, LSA,1m); angegeben ist auch der
Sprechpegel beim Hörer (LSA,H) im diffusen Schallfeld, der in Klammern
angegebene Wert ist der Sprechpegel im direkten Schallfeld
Volumen in m3 75
Nachhall T in s 0.1 0.5 1 0.1 0.5 1
LSA,1m in dB 54 60 66 54 54 54 60 60 60
LSA,H in dB (48) (54) (60) 47.2 54.2 57.2 53.2 60.2 63.2
LNA in dB
25 0.99 1.00 1.00 0.94 0.73 0.59 0.95 0.73 0.59
35 0.90 0.98 0.99 0.83 0.71 0.58 0.93 0.73 0.58
45 0.60 0.79 0.94 0.57 0.61 0.54 0.74 0.69 0.57
55 0.28 0.48 0.66 0.25 0.41 0.41 0.44 0.54 0.50
65 0.03 0.15 0.35 0.02 0.11 0.15 0.12 0.29 0.32
Volumen in m 3 275
Nachhall 0.1 0.5 0.1 0.5 1 2 0.1 0.5 1 2
LSA,1m in dB 54 54 60 60 60 60 66 66 66 66
LSA,H in dB 41.5 47.5 47.5 54.5 57.5 60.5 53.5 60.5 63.5 66.5
LNA in dB
25 0.89 0.72 0.94 0.73 0.59 0.44 0.96 0.73 0.59 0.44
35 0.68 0.67 0.84 0.71 0.58 0.43 0.93 0.73 0.58 0.44
45 0.39 0.51 0.58 0.62 0.54 0.42 0.75 0.69 0.57 0.43
55 0.08 0.24 0.26 0.42 0.42 0.36 0.46 0.55 0.50 0.40
65 0.00 0.03 0.03 0.12 0.16 0.18 0.13 0.30 0.33 0.30
100

Mit diesen Beispielen soll zweierlei verdeutlicht werden. Zum einen sieht man, dass
die gewählten Versuchsbedingungen auch den Bereich des STI abdecken. Zum anderen
erkennt man, dass unter realen Bedingungen mit einem gewissen Nachhall im
Raum das Störpotenzial zunimmt. Um den Vergleich noch besser zu veranschaulichen,
kann man annehmen, dass der STI von 0 bis 1 etwa einem Signal-
Geräuschabstand SNRAeff von -15 bis 15 dB entspricht. Das bedeutet, dass einer
Abnahme des STI von 0.1 oder 0.2 – wie oben für den zusätzlichen Nachhall berechnet
– eine Reduzierung des effektiven Signal-Geräuschabstandes um 3 oder 6
dB entspricht. Diese Abnahme des SNRAeff entspricht dann dem diskutierten Verlust
an Sprachverständlichkeit (Abbildung 4-6). Insofern muss man davon ausgehen,
dass ein Qualitätsniveau, das nur – entsprechend den durchgeführten Versuchen –
durch einen bestimmten Signal-Geräuschabstand eingehalten werden kann (z. B. gut
durch SNRA = 9 dB, s Abschnitt 5.4), in realen Räumen – bedingt durch den Nachhall
– bei diesem SNRAeff nicht erreicht wird.
5.4 Beurteilung der Sprachqualität und Perspektiven für die
Normung
Um aus den Daten Qualitätsbereiche für eine Kommunikation im Alltag anzugeben,
muss man die Kriterien definieren, unter denen diese gelten sollen. Als Bezugsmaßstab
wird der Signal-Geräuschabstand benutzt. Die einzelnen Qualitätsbereiche werden
auf der Bewertungsskala definiert und durch Übergangswerte (Richtwerte, Orientierungswerte;
vgl. auch Abschnitt 4.3) voneinander abgegrenzt. Die Qualitätsbereiche
beschreiben die Bereiche, die durch das Ausmaß an Sprachverständlichkeit
von Sätzen, Fließtext und ggf. auch einzelnen Wörtern gekennzeichnet sind. Zudem
geben sie die Anstrengung an, die mit der Wahrnehmung der Sprache in diesem Bereich
verbunden ist. In jedem Fall kann mit Hilfe des Qualitätsniveaus der gesamte
Bereich, in dem Sprachkommunikation mehr oder weniger möglich ist, strukturiert
beschrieben werden (hier bei einer 5-stufigen Skala in 5 Bereiche). Mit dem Anstieg
des Qualitätsniveaus nimmt die Sprachverständlichkeit zu und die Anstrengung zur
Bewältigung dieser Situation ab.
Die so ermittelten Übergangswerte für die einzelnen Qualitätsniveaus wurden aus
den einzelnen Skalenwerten gemittelt, den die Versuchspersonen bei einem vorgegebenen
Signal-Geräuschabstand abgegeben haben. So ergibt sich beispielsweise
beim Signal-Geräuschabstand von 6 dB ein mittlerer Bewertungswert von BWC = 3.9
(Abbildung 5-2, Satz, Geräusch Stc, Versuchsbedingung Kontrolle, Messkurve m), zu
diesem Wert tragen Skalenwerte der Versuchspersonen von 1 bis 5 bei. Dieser mittlere
Wert bedeutet, dass etwa 50 % der Versuchspersonen über bzw. unter diesem
mittleren Wert (Erwartungswert (EW)) liegen.
Um diese Situation systematisch zu erfassen, wurden die Daten mit einer psycho-
101

metrischen Funktion geglättet und über diese die Übergangswerte als SNR-Werte
(Projektion der Bewertung (BW = 1.8, 2.6, 3.4, 4.2) auf die Signal-Geräuschabstände
(SNR)) ermittelt. So ergibt sich beispielsweise aus der Psychometrischen Funktion
(Abbildung 5-2, rechts, EW) bei dem Stufenübergang bei BWC (4/5) = 4.2 ein Übergangswert
von SNRA = ca. 10 dB. Das heißt, dass bei einem SNRA = 10 dB etwa
50 % die Situation als sehr gut einschätzen und 50 % eine schlechtere Beurteilung
abgeben. Man kann anhand der Daten in Abbildung 5-2 den Einfluss der Psychometrischen
Funktion beobachten: bei BWC = 3.0 erhält man direkt aus den Messdaten
(m) SNR-Werte (Stc, St) von -2 und 0 dB, aus der Psychometrischen Funktion (EW)
erhält man 0 und 1.5 dB; bei BWC = 4.2 erhält man aus den Messdaten einen SNR-
Werte (St, Stc) von ca. 13 dB, aus der Psychometrischen Funktion einen Wert von
ca. 10 dB (vgl. Tabelle 4-3 und 4-5 BWC).
Um für die Übergangswerte nicht nur eine Überschreitung von ca. 50 %, sondern von
75 % zu ermöglichen, wurden entsprechende psychometrische Funktionen gebildet
(Abbildung 5-2). Die Übergangswerte liegen dann entsprechend 5 bis 10 dB höher.
5
BWK
4
3
2
1
St, m Stc, m
St, EW Stc, EW
St, PW Stc, PW
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
5
BWC
4
3
2
St, m Stc, m
St, EW Stc, EW
St, PW Stc, PW
1
-15 -10 -5 0 5 10 15 20
SNRA/dB
Abbildung 5-2 Darstellung der Messwerte (m) sowie der aus den Messwerten
ermittelten Psychometrischen Funktion als Erwartungswert (EW)
und Percentilwert 75% (PW) für die Bewertungen Konzentration
(BWK) und Coping (BWC) beim konstanten Geräusch in HV1 (St)
und HV2 (Stc), gemittelt über alle Sprecher
An der Grenze zwischen den einzelnen Qualitätsniveaus (schlecht (1) bis sehr gut
(5) respektive umgekehrt) sollen aus den experimentellen Daten Übergangswerte in
Form von Signal-Geräuschabständen (Tabelle 5-2, 5-3) abgeleitet werden. Sie kennzeichnen
den Übergang von einer Qualitätsstufe zur nächsten. Dabei wurde wie folgt
vorgegangen:
102

Um sich auf die wesentlichen Daten zu konzentrieren, wurden aus den vier Bewertungsfragen
zwei ausgewählt: die Bewertungsfrage nach der Bewältigung (Coping,
BWC) und die nach der Konzentration (BWK). Die Frage nach der subjektiv empfundenen
Verständlichkeit (BWV) ist mit der Bewältigung hoch korreliert (r = .95) und
sagt Ähnliches aus. Auch die Frage nach der Belästigung und nach der Konzentration
hängen eng zusammen (r = .86). Das heißt, es handelt sich um Fragen nach einer
Art Belastung während des Wahrnehmungs- und Verstehensprozesses, wobei die
Belästigung noch einen Anteil der Belästigung durch Geräusche beinhaltet, nach der
hier aber gerade nicht gefragt wird. Insofern ist die Verwendung der Bewertungsfragen
Bewältigung und Konzentration zweckmäßig.
Vergleicht man die Daten der Tabelle 5-2 bzw. 5-3 für die Skalen wie BW = 3.0 und
BW = 4.2 (bzw. BW = 1.8) zeigt sich, dass die Werte für die
• Bewältigung (BWC) bei LSNA (BWC = 3.0) = 0 bis 3.8 dB und LSNA (BWC = 4.2) =
7.4 bis 13.7 dB (Tabelle 5-2)
• Konzentration (BWK) bei LSNA (BWK = 3.0) = 6.2 bis 13.2 dB und LSNA (BWK =
1.8) = 19.3 bis 26 dB (Tabelle 5-3)
liegen. Für die Bewertungsfrage nach der Konzentration (Tabelle 5-3) liegen die
Übergangswerte also beträchtlich höher.
Tabelle 5-2 Übergangswerte als SNRA-Werte in dB für die Bewertung Coping
(BWC) bei den vier Qualitätsstufen und bei den Geräuschen Straßenverkehr,
Güterzug, Rosa Rauschen (St, Gz, RR in HV1) und
Straßenverkehr konstant, intermittierend, variabel mit großen
Schwankungen (Stc, Sti, Stg in HV2), Versuchsbedingungen Kontrolle,
Sprachmaterial Sätze, gemittelt über alle Sprecher, Psychometrische
Funktion (EW)
SNRA in dB
HV1 HV2
Geräusche St Gz RR Stc Sti Stv Stg
Qualitätsstufen
4.2 10.0 10.9 13.7 9.2 8.3 8.6 7.4
3.4 4.1 5.3 6.7 2.7 2.8 2.4 1.3
3.0 1.6 3.0 3.8 0.0 0.5 -0.2 -1.2
2.6 -0.8 0.7 0.9 -2.7 -1.8 -2.7 -3.7
1.8 -6.7 -4.9 -6.1 -9.2 -7.3 -8.9 -9.8
103

Tabelle 5-3 Übergangswerte als SNRA-Werte in dB für die Bewertung Konzentration
(BWK) bei den vier Qualitätsstufen und bei den Geräuschen
Straßenverkehr, Güterzug, Rosa Rauschen (St, Gz, RR in HV1) und
Straßenverkehr konstant, intermittierend, variabel sowie variabel mit
großen Schwankungen (Stc, Sti, Stv, Stg in HV2), Versuchsbedingungen
Kontrolle, Sprachmaterial Sätze, gemittelt über alle Sprecher,
Psychometrische Funktion (EW)
SNRA in dB
HV1 HV2
Geräusche St Gz RR Stc Sti Stv Stg
Qualitätsstufen
1.8 23.5 23.1 26.0 22.6 21.7 20.1 19.3
2.6 14.6 14.6 16.9 12.7 12.7 11.2 10.0
3.0 10.9 11.2 13.2 8.6 9.0 7.5 6.2
3.4 7.2 7.8 9.4 4.5 5.3 -3.8 2.4
4.2 -1.8 -0.6 3.6 -5.4 -3.7 -5.1 -6.9
Die Bewertungsfrage nach der Bewältigung (Tab. 5-2) und der Konzentration (Tab.
5-3) decken zwei verschiedene Aspekte des Verstehensprozesses ab, die Beurteilung
des Wahrnehmungsvorganges und die dabei erforderliche Konzentration. Beide
Bewertungen wurden vorerst getrennt ausgewertet und zu mittleren minimalen und
mittleren maximalen Übergangswerten zusammengefasst. Aus diesen mittleren Werten
für die Bewertung Bewältigung (Tab. 5-4, Spalte 3) und Konzentration (Tab. 5-4,
Spalte 4) wurde dann ein mittlerer Signal-Geräuschabstand für die Übergänge zwischen
den einzelnen Qualitätsstufen ermittelt (Tabelle 5-4, Spalte 5)
Für den Vergleich wurden Geräusche mit unterschiedlichen Spektren (St, Gz, RR)
und verschiedenen Zeitstrukturen (konstant, zeitvariabel, intermittierend) herangezogen
(Stc, i, v, g), sodass die Datenbasis für die Übergangswerte der angenommenen
Qualitätsstufen eine Reihe von Störgeräusch-Bedingungen abdeckt. Außerdem wurde
das Sprachmaterial von unterschiedlichen Sprechern gesprochen (Mutter- und
Zweitsprachler).
104

Tabelle 5-4 Übergangswerte angegeben als effektiver Signal-Geräuschabstand
(SNRA in dB) für die Qualitätsstufen (1 - 5) der Sprachverständlichkeit
(1: sehr gut, ausgezeichnet; 2: gut; 3: angemessen, befriedigend,
zufriedenstellend; 4: schwach, ausreichend; 5: schlecht, unbefriedigend)
für die Bewertung Bewältigung (Coping, C, aus Tab. 5-2) (min)
und Konzentration (K, aus Tab. 5-3) (max) für die Geräuschen Straßenverkehr,
Güterzug, Rosa Rauschen (St, Gz, RR in HV1) und
Straßenverkehr, im Pegel konstant, intermittierend, mit variablen sowie
mit großen Schwankungen (c, i, v, g in HV2), Versuchsbedingungen
Kontrolle (HV2), Sprachmaterial Sätze, gemittelt über alle
Sprecher (die Zahlen 1 bis 5 sind hier im Gegensatz zum Text wie
die Schulnoten benutzt worden)
Qualitätsstufen zur
Bewertung der
Sprachverständlichkeit
2 3 4 5
Stufen
Übergangswerte:
effektiver Signal-Geräuschabstand
SNRA in dB
min max mittel
gut / sehr gut 2 / 1 10 (9.7) 22 (22.3) 16.0
angemessen / gut 3 / 2 4 (3.6) 13 (13.3) 9.0
schwach / angemessen 4 / 3 -1 (-1.4) 7 (5.8) 3.0
schlecht / schwach 5 / 4 -7 (-7.6) -2 (-3.4) -4.0
Als Sprachmaterial wurden 928 unterschiedliche Inhaltswörter (zwei Substantive,
Verb und Adjektiv je Satz) in vier verschiedenen Satztypen (Artikel-Adjektiv-Subjekt-
Prädikat-Artikel-Objekt / Artikel-Subjekt-Prädikat-Artikel-Adjektiv-Objekt / Artikel-
Adjektiv-Objekt-Prädikat-Artikel-Subjekt / Artikel-Objekt-Prädikat-Artikel-Adjektiv-
Subjekt) von je 6 Wörtern benutzt. Die Wörter – innerhalb eines Satzes durch die
grammatische Struktur so verbunden – wurden inhaltlich so ausgewählt, dass die
Verknüpfung der Inhalte und die Vorhersagewahrscheinlichkeit möglichst gering waren.
Die Verständlichkeit orientierte sich so an der Erkennung einer Vielzahl einzelner
(fast isolierter) Wörter, deren Auftretensabhängigkeit und phonetische Struktur
einen weiten Bereich umspannte. Soweit die benutzten Wörter der Umgangssprache
entsprachen, repräsentierten sie auch die Auftretenshäufigkeit der Wörter und Phoneme
der deutschen Umgangssprache.
Inwieweit diese Ergebnisse sich auf die Qualität bei der Umgangssprache übertragen
lassen, soll hier kurz diskutiert werden. Wie ausgeführt, entsprechen die akustischen
und sprachlichen (psycholinguistischen) Bedingungen auf der einen Seite den realen
Bedingungen. Auf der anderen Seite ist die Versuchsdauer begrenzt (0.5 bis 1.5
Std.) und die Prüfung der Verständlichkeit und ihre Bewältigung kann während dieser
Versuche bei maximaler Konzentration auf den Wahrnehmungsprozess erfolgen.
Dagegen dauert der Verstehensprozess unter praktischen Bedingungen in der Regel
über Stunden (Fachgespräche, Verkaufsgespräche, Sitzungen, betriebliche und private
Gespräche).
Um das Umfeld der Sprachkommunikation und der in Tabelle 5-4 (Spalte 5) festge-
105

legten Qualitätsniveaus zu beleuchten, werden noch einige zusätzliche Ergebnisse
diskutiert und dargestellt (Tabelle 5-5). Sie werden jedoch bei der Ableitung der Werte
in der Tabelle 5-4 nicht direkt mit einbezogen.
Wird statt des Verstehens von Sätzen das von Einsilbern bewertet (Abbildung 4-6),
liegen die Ergebnisse der Bewertung Bewältigung und Konzentration niedriger (Tabelle
5-5, Spalte 3, 4).
Um die Wahrnehmungssituation im Versuch (optimale Fokussierung auf das Verstehen
der Wörter und Sätze) zu ergänzen und um die in der Praxis auftretenden Aufmerksamkeitsschwankungen
während eines Gesprächs im Versuch zu simulieren,
musste teilweise eine leichte Paralleltätigkeit durchgeführt werden (Abschnitt 4.5).
Dabei veränderte sich die Sprachverständlichkeit nicht, jedoch aber die Bewertung.
Wie man erkennen kann (Tabelle 5-5, Spalte 5, 6), hat die Paralleltätigkeit (P) gegenüber
der Kontrollbedingung (K)
• auf die Bewertung Bewältigung (BWC) kaum einen Einfluss (BWC (3.0): SNR (P)
= 1.9 dB gegenüber SNR (K) = 0.0 dB; Tabelle 5-2, 5-5) und
• auf die Bewertung Konzentration jedoch einen deutlichen Einfluss (BWK (3.0):
SNR (P) = 17.0 dB gegenüber SNR (K) = 8.6 dB; Tabelle 5-3, 5-5).
Tabelle 5-5 Übergangswerte als SNR-Werte in dB für HV2 mit den Versuchsbedingungen
Kontrolle (K) und Paralleltätigkeit (P), Sprachmaterial Sätze
(S) und Einsilber (E), Bewertung Konzentration und Coping, den
Geräuschen Straßenverkehr (Konstanter Pegel: St, HV1; Stc, HV2),
gemittelt über alle Sprecher, Psychometrische Funktion (EW, PW =
75%)
1 2 3 4 5 6 7 8
HV2 HV2 HV1 / HV2
Versuchsbedingung K P K
Sprachmaterial E S S
Bewertung Coping Konz. Coping Konz. Coping Coping
Psychom. Fkt.
Coping Konz. EW EW EW EW PW PW
4.2 1.8 5.2 13.4 12.8 36.0 23.2 23.8
3.4 2.6 -0.2 6.6 5.1 22.6 13.1 12.5
3.0 3.0 -2.4 3.8 1.9 17.0 8.9 7.9
2.6 3.4 -4.7 1.0 -1.3 11.5 4.8 3.3
1.8 4.2 -10.1 -5.7 -8.9 -1.9 -5.3 -8.0
Die Erhöhung der Konzentration durch die Paralleltätigkeit unterstützt die Argumentation,
die Daten zur Konzentration bei dem Verstehensprozess von Qualitätsniveaus
– wie in Tabelle 5-4 vorgenommen – einzubeziehen.
Man erkennt auch an Tabelle 5-5 (Spalte 7, 8), dass durch die Festlegung auf ein
Percentil von 75 % (Psychometrische Funktion; PW) sich deutlich höhere Signal-
106

Geräuschabstände als bei dem üblichen Erwartungswert ergeben. Auch diese Werte
unterstützen die vorgeschlagenen Übergangswerte (Tabelle 5-4, Spalte 5).
Die Ergebnisse des dargestellten Experiments (für die Kontrollsituation, das Verstehen
von Sätzen sowie über die Sprecher gemittelt) zeigen deutlich (im Vergleich zu
den Werten in Tabelle 1-1), dass bei einer höheren Qualität der Sprachverständlichkeit
(„gut“, „sehr gut“) ein höherer Signal-Geräuschabstand (Tab. 5-4, Spalte 5: >9.0
dB, >16.0 dB) notwendig ist, als das in der ISO 9921 (2003) (Tab. 1-1, Spalte 6: >3.0
dB, >7.5 dB) vorgesehen ist.
Die vielseitigen Versuchsbedingungen und die stringenten Ergebnisse ermöglichen
es, die aus dem Datenmaterial abgeleiteten mittleren Signal-Geräuschabstände (Tabelle
5-4, Spalte 5) als Grundlage für den Entwurf von Bereichen mit direkter Sprachkommunikation
(

tiver Situationen beispielsweise bei Langhoff et al. 1995). Man kann davon ausgehen,
dass für die Erfüllung dieser Tätigkeiten und Aufgaben mentaler Aufwand –
Handlungsplanung, -steuerung und -regulation zur Integration von Gedächtnis- und
Aufmerksamkeits- und sensomotorischen Prozessen (Hacker 2005) – erforderlich ist.
Unter den Bedingungen eines Experimentes kann vermutet werden, dass für einen
relativ kurzen Zeitraum eine relativ hohe Leistung – hier eine hohe Sprachverständlichkeit
– erbracht werden kann, auch unter vergleichsweise schwierigen experimentellen
Bedingungen (niedriger Signal-Geräuschabstand, zusätzliche Paralleltätigkeit).
Fragen zur Qualität des Leistungsergebnisses (verstandene Sprache) und nach der
Beurteilung und Bewertung des Prozesses zur Erbringung dieser Leistung (Wahrnehmungs-
und Verstehensprozess) geben aber zusätzliche Information über das
Ergebnis, den Aufwand zur Erreichung dieses Ergebnisses und die Anstrengung
während dieses Prozesses.
Dabei wird davon ausgegangen, dass das Verstehen von Sprache in den meisten
Fällen ein Prozess ist, der funktional für die Durchführung anderer Tätigkeiten ist,
das heißt, beide Prozesse verlaufen nicht nur parallel, sondern bedingen einander
und sind ursächlich miteinander verknüpft. Sprachkommunikation ist daher im Regelfall
eingebettet bzw. Bestandteil einer Tätigkeit. Je mehr mentaler Aufwand für die
eine Tätigkeit – Sprachkommunikation – erforderlich ist, umso weniger Kapazität
steht für die Bewältigung der anderen Tätigkeit zur Verfügung. Je mehr Anstrengung
zur Erbringung der Leistung bzw. zu ihrer Aufrechterhaltung – auch unter schwierigen
Bedingungen (Dauer, Schwierigkeit der Aufgabe) – erforderlich ist, um so automatisierter
sollte die Sprachkommunikation ablaufen können. Das heißt, der erforderliche
mentale Aufwand für die Sprachkommunikation sollte so gering wie möglich
sein, um möglichst viel für die Tätigkeiten / Aufgaben zur Verfügung zu haben. Dies
mögen die folgenden Beispiele verdeutlichen:
• Man stelle sich beispielsweise nur vor, wenn bei einer Projektbesprechung, etwa
zur Konzeption eines neuen Produkts, die damit beschäftigten Personen statt mit
der kreativen Entwicklung von Lösungen ihre Ausführungen häufig wiederholen
müssen, weil einer oder mehrere der beteiligten Personen etwas nicht oder falsch
verstanden haben. Es ist unmittelbar einleuchtend, dass dies einem kreativen
Prozess nicht förderlich ist.
• Gerade in den Phasen des Spracherwerbs (Spreng 2003) ist es von besonderer
Bedeutung, dass Kinder in der Lage sind, Sprache gut zu verstehen. Das gilt in
besonderem Maße für Kinder mit Migrationshintergrund, die Deutsch nicht als
Muttersprache sprechen (Wiedemann 2002). Eine gute Sprachqualität ist nicht
nur dem Spracherwerb förderlich, sondern wirkt sich auch auf die Aneignung der
Lese- und Rechtschreibtechniken aus. Es kann vermutet werden, dass eine ungenügende
Sprachqualität in den Phasen des Spracherwerbs zu einer höheren
Wahrscheinlichkeit für beispielsweise Lese-Rechtschreib-Schwächen (LRS) führt
(Wiedemann 2002, Spreng 2002). Dies ist umso bedeutsamer, als Kindern und
Jugendlichen nicht in dem Maße – mangels Erfahrung – die Kompensationsmöglichkeiten
(Coping) zu Gebote stehen, über die Erwachsene in der Regel verfügen
108

können.
• Daher stellt sich die Frage, wie die Qualität der Kommunikation in Einklang zu
bringen ist mit Anforderungen aus den Tätigkeiten. Dies impliziert zunächst eine
Systematisierung von Tätigkeit hinsichtlich des zu ihrer Bewältigung erforderlichen
mentalen Aufwands. Ganz grob wäre dann zu fordern, dass mit der Höhe
des mentalen Aufwandes für die eigentliche Tätigkeit der Aufwand für die Aufrechterhaltung
der sprachlichen Kommunikation gering sein sollte.
• Schließlich ist zu berücksichtigen, dass bei vielen standardmäßigen Kommunikationssituationen
im beruflichen Bereich nicht überall und automatisch optimale
Bedingungen vorliegen, was sich insbesondere für die Personengruppen, die
entweder eine Vorschädigung (beispielsweise aufgrund der intensiven Nutzung
portabler Abspielgeräte) oder aufgrund ihres Alters (demographischer Wandel)
einen leichten Hörschaden aufweisen (Sust & Lazarus 2005), oder nicht in ihrer
Muttersprache kommunizieren (Lazarus et al. 2006), ungünstig auswirkt.
Mit anderen Worten, um zu bestimmen, unter welchen Bedingungen Personen mit
Blick auf die Erreichung ihrer Ziele optimal – also vergleichsweise anstrengungsfrei –
kommunizieren können, muss bekannt sein,
• welcher mentale Aufwand für die Bewältigung dieser Tätigkeit erforderlich ist und
• welcher mentale Aufwand für die Aufrechterhaltung einer optimalen Kommunikation
sinnvoll und zumutbar ist, um die Tätigkeit erfolgreich zu bewältigen.
Um eine Situation für die Sprachkommunikation zu optimieren, muss die Sprachverständigung,
aber auch der dazugehörige mentale Aufwand geprüft werden. Wenn
jedoch die Rahmenbedingungen der Tätigkeit und deren Ziel einschätzbar sind, ist
es zweckmäßig sich an den hier abgeleiteten Qualitätsniveaus (Tabelle 5-4, Spalte
5) zu orientieren. Man hält so den Aufwand für die Prüfung möglichst gering.
109

6 Zusammenfassung
Es wurde der Einfluss von Verkehrsgeräuschen mit unterschiedlicher Frequenz- und
Zeitstruktur auf die Verständlichkeit gesprochener Sprache untersucht. Gemessen
wurde die Sprachverständlichkeit von Sätzen (SV(S) = 0 bis 100%) sowie vier Parameter
der Bewertung (Skala BW) (subjektive Verständlichkeit (V), Bewältigung (C),
BW = 1 bis 5; Konzentration (K) und Belästigung (B), BW = 5 bis 1)) und die abgeleitete
Mithörschwelle, d.h. der Signal-Geräuschabstand (SNR) bei SV = 50% und BW
= 3.0. Es wurden vier Sprecher und als Sprachmaterial 220 Sätze verwendet.
Die Sprachqualität wird durch die unterschiedlichen Spektren (einschließlich des
Spektrums des Rosa Rauschens) nur wenig (< 2 dB) beeinflusst (Tab. 4-2, 4-3). Der
Einfluss der Zeitstruktur auf die Mithörschwellen liegt zwischen 1 und 4 dB (Tab. 4-4,
4-5). Die beeinträchtigende Wirkung des intermittierenden Geräusches (Sti) auf den
Prozess des Sprachverstehens ist am höchsten, die des Geräusches mit den höchsten
Schwankungen (Spanne 16 dB, Stg) ist am niedrigsten (Tab. 4-4, 4-5).
Der zusätzlich störende Einfluss des intermittierenden Geräusches ist vermutlich
durch den schnellen Wechsel des Geräuschpegels (bei gleichem SNR) und durch
den teilweise höheren Geräuschpegel (bei gleichem SNR) verursacht (s. Abb. 4-17).
Da der Einfluss der Zeitstruktur der Verkehrsgeräusche doch relativ gering (< 4 dB)
ist, kann der Mittelungspegel (äquivalenter Dauerschallpegel) als zweckmäßige Größe
zur Kennzeichnung zeitlich schwankender Schallpegel bzgl. der Wirkung auf die
Sprachverständlichkeit empfohlen werden. Diese Empfehlung ist zweckmäßig, weil
bei zeitlich schwankenden Geräuschen in der Regel sowohl intermittierende als auch
zufällig schwankende Anteile vorhanden sind.
Die Analyse des intermittierenden Geräusches zeigt, dass sowohl die Sprachverständlichkeit,
als auch drei Bewertungsfragen bei gleichem Signal-Geräuschabstand
(aber unterschiedlichen Schallpegeln) etwa die gleiche Mithörschwelle haben, nur bei
der Frage nach der Belästigung zeigt sich der Einfluss des Schallpepegels, die Mithörschwelle
steigt beim Anstieg des Schallpegels von 45 auf 65 dB (bei gleichem
SNR) um 13 dB (Tab. 4-7).
Eine leichte Paralleltätigkeit während des Verstehensprozesses hatte keinen Einfluss
auf die Leistung (SV) selbst und deren direkte Bewertung (BWV, BWC), sondern nur
auf die Konzentration (BWK) und die Belästigung (BWK), die Mithörschwelle für die
Konzentration lag um 8 dB höher gegenüber der ohne Paralleltätigkeit (Abb. 4-27).
Die vier Bewertungsfragen haben sich als Kriterium zusätzlich zur Sprachverständlichkeit
bewährt. Sie decken wie die Sprachverständlichkeit (0 bis 100%) den gesamten
Bereich (BW 1 bis 5) ab (Abb. 4-6, 4-7). Zur Ableitung der Qualitätsniveaus wurden
zwei der vier Bewertungsfragen herangezogen: die Bewältigung, als leistungsnahe
Größe, und die Konzentration, um die Tätigkeit während des Verstehensprozesses
und die dadurch bedingte Anstrengung zu beurteilen.
Es konnte gezeigt werden, dass die Bewertungsfragen vor allem bei einer hohen
Sprachverständlichkeit (SV > 80%), d.h. dort, wo sich für die Sprachverständlichkeit
110

schon Sättigungseffekte einstellen, gegenüber einer Änderung des Signal-Geräuschabstandes
deutlich empfindlicher sind als die Sprachverständlichkeit (Abb. 4-5).
Für die Ermittlung der fünf Qualitätsniveaus für die Sprachverständlichkeit (schlecht
(5) bis sehr gut (1)) wurden die ermittelten Bewertungsdaten für die Bewältigung und
die Konzentration herangezogen. Mit Hilfe von psychometrischen Funktionen wurden
die Signal-Geräuschabstände ermittelt, die den Übergangswerten bei den Qualitätsstufen
(5/4, 4/3, 3/2, 2/1) entsprechen. Diese so ermittelten Signal-Geräuschabstände
(SNRA) liegen bei SNRA = -4, 3, 9, 16 dB (Tab. 5-4, Spalte 5). Diese Qualitätsniveaus
gelten für den Nahbereich der Kommunikation (Entfernung der Gesprächspartner
< 5m, vernachlässigbare Nachhallzeit).
Bei steigendem Signal-Geräuschabstand (von 10 dB auf 20 dB), bleibt die ermittelte
Leistung, die Sprachverständlichkeit, weitgehend konstant (auch bei zusätzlicher Paralleltätigkeit);
dagegen zeigen die Antworten auf die Bewertungsfragen, insbesondere
wenn nach der Konzentration gefragt wird, weiterhin eine deutliche Veränderung:
bei einem zunehmenden SNR-Pegel nimmt die erforderliche Konzentration und Anstrengung
ab.
Die Bewertungsfragen zielten unter anderem auch darauf, den mentalen Aufwand für
die Sprachkommunikation zu erheben. Unter dem Aspekt, dass Sprachkommunikation
vordringlich funktional ist für die Ausübung einer Vielfalt von Tätigkeiten mit unterschiedlichem
Schwierigkeitsgrad, sollte gerade für mental anspruchsvolle Tätigkeiten
der mentale Aufwand für die Sprachkommunikation so gering wie möglich sein. Das
heißt, Sprachkommunikation sollte gerade in diesen Fällen weitgehend anstrengungslos
erfolgen können.
111

7 Anhang
7.1 Struktur der Versuchsreihen im Hauptversuch 1
Technische Realisierung des Versuchs
• Schritt 1: Bildschirmhintergrund auf grau
• Schritt 2: Begrüßungs- und Einführungstext, von der Versuchsperson zu beenden
• Schritt 3: Phase 1, Durchgang 1
a. Start des Hintergrundgeräuschs
b. Erstes Sprachitem: Präsentation und Nachsprechen
c. Protokollierung des Verständnisses durch Versuchsleiter
d. b und c für zweites und drittes Sprachitem wiederholen
e. Erste bis vierte Bewertungsfrage
• Schritt 4: Schritt 3b-e für Durchgang 2-24 wiederholen
• Schritt 5: Hintergrundgeräusch abschalten
• Schritt 6: Pausenhinweis an die Versuchsperson, vom Versuchsleiter nach der
Pause zu beenden
• Schritt 7: Schritt 3-6 für Phase 2 wiederholen
• Schritt 8: Schritt 3-5 für Phase 3 wiederholen
• Schritt 9: Abschlussmeldung an Versuchsperson, Ende der Versuchsreihe
Struktur des Ablaufs
Geräusch Sprecher Pegel Satz Frage
GF1 1 4 1,2,3 4,1,3,2
2 1 4,5,6 3,2,4,1
3 6 7,8,9 1,4,2,3
4 2 10,11,12 2,3,1,4
2 3 . .
4 5 . .
3 3 . .
1 6 . .
… (Alle Sprecher/Pegel-Komb.)
3 2 70,71,72 2,4,1,3
112

Pause (5-10 Min)
GF2 4 2 73,74,75 2,3,1,4
2 5 76,77,78 4,3,1,2
3 1 79,80,81 4,1,2,3
1 3 82,83,84 3,2,4,1
3 4 . .
1 6 . .
2 1 . .
4 5 . .
… (Alle Sprecher/Pegel-Komb.)
1 5 142,143,144 1,4,2,3
Pause (5-10 Min)
GF3 2 5 145,146,147 1,2,4,3
1 6 148,149,150 3,2,1,4
4 1 151,152,153 4,3,2,1
3 4 154,155,156 2,4,1,3
2 3 . .
3 2 . .
1 5 . .
4 4 . .
… (Alle Sprecher/Pegel-Komb.)
2 1 214,215,216 4,3,1,2
Pause (5-10 Min)
113

7.2 Darstellung der Versuchsgeräusche im Hauptversuch 2
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
1.9s
0 0.5 1 1.5
Zeit [s]
2.3s
0 0.5 1 1.5 2
Zeit [s]
2.7s
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Zeit [s]
3.1s
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Zeit [s]
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
]
B
d
[
Pegel
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
6
3
0
-3
-6
-9
2.1s
0 0.5 1 1.5 2
Zeit [s]
2.5s
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Zeit [s]
2.9s
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Zeit [s]
3.3s
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Zeit [s]
114

B
d
dB
B
d
B
d
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
� 10
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
� 10
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
� 10
3.5s
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Sekunden
3.9s
0 1 2 3
Sekunden
4.3s
0 1 2 3 4
Sekunden
4.7s
0 1 2 3 4
Sekunden
dB
B
d
B
d
B
d
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
� 10
4
2
0
� 2
� 4
� 6
� 8
� 10
7.5
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
5
2.5
0
� 2.5
� 5
� 7.5
� 10
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Sekunden
4.1s
0 1 2 3 4
Sekunden
4.5s
0 1 2 3 4
Sekunden
4.9s
0 1 2 3 4 5
Sekunden
Abbildung 7-1 LNA,0.1s-Pegelverläufe der Geräusche von 1.9s bis 4.9s Dauer, für
16dB, 8dB, 1dB Schwankung
3.7s
115

80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
Geräuschitems1.9 Sek.
Geräuschitems2.3 Sek.
Geräuschitems2.7 Sek.
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1 kHz 2kHz 4kHz 8kHz
Geräuschitems3.1 Sek.
1dB
8dB
16dB
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1 kHz 2kHz 4kHz 8 kHz
1dB
8dB
16dB
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1 kHz 2kHz 4kHz 8kHz
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1 kHz 2kHz 4kHz 8 kHz
80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
80
70
60
50
40
Geräuschitems2.1Sek.
Geräuschitems2.5Sek.
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4 kHz 8 kHz
Geräuschitems2.9Sek.
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4 kHz 8 kHz
Geräuschitems3.3Sek.
1dB
8dB
16dB
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4 kHz 8 kHz
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
63Hz 125Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 4 kHz 8 kHz
116

20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
3.5 Sek.
3.9 Sek.
4.3 Sek.
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
4.7 Sek.
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
20
10
(dB) 0
-10
-20
-30
3.7 Sek.
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
4.1 Sek.
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
4.5 Sek.
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
4.9 Sek.
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
1dB
8dB
16dB
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k (Hz)
Abbildung 7-2 Spektren der Geräusche von 1.9s bis 4.9s Dauer, für 16dB, 8dB,
1dB Schwankung
117

7.3 Erstellung der Versuchsreihen im Hauptversuch 2
Tabelle 7-1 Überblick über Versuchsreihen mit der Verteilung der Geräuschsituationen
(konstantes Verkehrsgeräusch (C), intermittierend (I), variabel
(V) mit großen, mittleren, kleinen Schwankungen (g, m, k), Versuchsbedingungen
(K (Kontrolle), P (Paralleltätigkeit)) und Sprachmaterial
(S (Sätze), E (Einsilber)) auf die vier Phasen der Sitzungen
Sitzung 1
Sitzung 2
Sitzung 3
VR 1 VR 2 VR 3 VR 4 VR 5 VR 6
VPS VKS CPS CKE IKS IKE
IKE IPS VKE MKS GKS KKS
CKS CKE IKS IPS VKE VPS
GKS MKS KKS VKS CPS CKS
IKS IKE VKS VPS CKE CPS
MKS GKS IPS IKE KKS VKE
VKE VPS CKE CKS IPS IKS
CPS CKS GKS KKS VKS MKS
CKE CPS IKE IKS VPS VKS
KKS VKE MKS GKS IKE IPS
IPS IKS VPS VKE CKS CKE
VKS KKS CKS CPS MKS GKS
Tabelle 7-2 Beispiel für die Verteilung der Sprachitemtripel auf die Sitzungen
Tripel VR1, Sitzung 1 VR1, Sitzung 2 VR1, Sitzung 3 ... VR6, Sitzung 3
1 1,2,3 4,17,24 7,32,45 52,41,144
2 4,5,6 7,20,27 10,35,48 ... 55,44,147
3 7,8,9 10,23,30 13,38,51 ... 58,47,150
... ... ... ... ...
72 214,215,216 1,14,21 4,29,42 ... 49,38,141
Technische Realisierung der Versuchsreihen:
Die Versuchsreihen wurden mit einem in der Programmiersprache Mathematica geschriebenen
Script in der beschriebenen Weise realisiert und in einem von dem
Durchführungsprogramm Xperimenter lesbaren Format exportiert. Gemäß der modularen
Konzeption in Xperimenter ergab sich für jede Sitzung folgende Struktur:
118

• Bildschirmhintergrund auf grau
• Begrüßungs- und Einführungstext, von der Versuchsperson zu beenden
• Phase 1, Durchgang 1
Schritt 3a: Falls P-Phase: Paralleltätigkeit auf Bildschirm aktivieren
Schritt 3b: Start des Hintergrundgeräuschs
Schritt 3c: Erstes Sprachitem: Präsentation und Nachsprechen
Schritt 3d: Protokollierung des Verständnisses durch Versuchsleiter
Schritt 3e: c und d für zweites und drittes Sprachitem wiederholen, Geräusche
werden vor Präsentation innerhalb 5 Sekunden übergeblendet
Schritt 3f: Falls P-Phase: Abschalten der Paralleltätigkeit
Schritt 3g: Erste bis vierte Bewertungsfrage
• Schritt 3 für Durchgang 2-24 wiederholen
• Pausenhinweis an die Versuchsperson, vom Versuchsleiter nach der Pause zu
beenden
• Schritt 3-5 für Phase 2 wiederholen
• Schritt 3-5 für Phase 3 wiederholen
• Schritt 3-4 für Phase 4 wiederholen
• Geräusch abschalten
• Abschlussmeldung an Versuchsperson, Ende der Versuchsreihe
119

7.4 Gradienten im Versuch HV2
Gradienten im Versuch HV2 wurden gemittelt über die 4 Versuchspersonen:
• Umrechnung der Skalen (BW 1 bis 5 und 5 bis 1) auf eine Skala 0 bis 100 (SV=0
bis 100);
• Berechnung der SV und BW bei SNR = 20 dB (6), 13 dB (5) und 6 dB (4) und Bildung
der Steigungen (oben) DBW=BW6-BW5, BW5-BW4, DSV=SV6-SV5, SV5-
SV4; Bildung der Differenzen (unten) DBW-DSV
Tabelle 7-3 Gradienten im HV 2 über alle Sprecher in der Kontrollbedingung für
Geräuschsituationen c, i, v
Sprecher alle
Bedingung K
Geräusch c i v
Sprachmaterial E WiS S E WiS S E WiS S
Steigung
Steigungs-
differenz
SV
BW
BW-
SV
5-4 8,3 0,0 -1,1 6,7 1,1 6,1 6,1 2,8 13,3
6-5 2,2 0,7 3,1 5,8 0,0 0,0 2,2 -0,3 -3,1
-
- -
-
5-4 12,9 10,0 10,1 -6,6 -11,5 11,6
Belästigung 6-5 -5,4 -2,5 -2,0 -5,9 -4,6 -0,8
5-4 10,8 8,5 8,1 4,6 9,8 10,5
Coping 6-5 3,9 1,0 1,7 2,3 2,7 2,3
-
-
-
5-4 14,2 -9,8 14,9 -8,5 -14,4 13,2
Konzentration 6-5 -6,8 -4,8 -5,9 -6,5 -3,3 -2,4
5-4 13,7 6,3 11,7 8,5 10,8 9,8
Verständlichkeit 6-5 4,1 4,4 2,7 4,2 4,0 3,3
5-4 4,5 10,0 11,1 3,4 5,5 0,4 5,3 8,8 -1,7
Belästigung 6-5 3,2 1,8 -0,6 -3,8 5,9 5,9 2,4 1,2 3,9
5-4 2,5 8,4 9,6 1,5 3,5 -1,5 3,7 7,7 -2,8
Coping 6-5 1,7 0,3 -2,0 -4,2 2,3 2,3 0,5 2,6 5,3
5-4 5,8 9,7 10,9 8,2 7,5 2,4 8,3 10,4 -0,2
Konzentration 6-5 4,5 4,1 1,7 0,1 6,5 6,5 1,1 2,8 5,5
5-4 5,4 6,2 7,4 5,0 7,5 2,4 4,7 7,0 -3,5
Verständlichkeit 6-5 1,9 3,7 1,3 -3,1 4,2 4,2 1,7 3,6 6,3
120

Tabelle 7-4 Gradienten im HV 2 über alle Sprecher in der Kontrollbedingung für
Geräuschsituationen v mit großen (g), mittleren (m) und kleinen (k)
Schwankungen
Sprecher alle
Bedingung K
Geräusch g m k
Sprachmaterial E WiS S E WiS S E WiS S
Steigung
Steigungs-
differenz
SV
BW
BW-
SV
5-4 0,7 4,2 0,7 1,9 0,6 -0,6
6-5 0,0 -0,6 -0,6 -0,3 -1,1 -2,5
5-4 -8,1 -3,5 -9,8
Belästigung 6-5 2,0 -0,9 -5,0
5-4 6,0 6,1 4,4
Coping 6-5 -0,3 0,0 0,0
5-4 -7,3 -6,0
-
11,0
Konzentration 6-5 0,6 -1,0 -1,9
5-4 6,7 5,6 5,1
Verständlichkeit 6-5 0,0 1,2 4,4
5-4 7,4 4,0 2,8 1,6 9,1 10,3
Belästigung 6-5 -2,0 -1,4 1,5 1,2 6,1 7,5
5-4 5,3 1,9 5,4 4,2 3,7 4,9
Coping 6-5 -0,3 0,3 0,6 0,3 1,1 2,5
5-4 6,6 3,1 5,3 4,1 10,4 11,6
Konzentration 6-5 -0,6 -0,1 1,6 1,3 3,0 4,4
5-4 5,9 2,5 4,9 3,7 4,4 5,6
Verständlichkeit 6-5 0,0 0,6 1,8 1,5 5,6 6,9
121

Tabelle 7-5 Gradienten im HV 2 über alle Sprecher in der Versuchsbedingung
Paralleltätigkeit für Geräuschsituationen c, i, v
Sprecher alle
Bedingung P
Geräusch c i v
Sprachmaterial E WiS S E WiS S E WiS S
Steigung
Steigungs-
differenz
SV
BW
BW-
SV
5-4 1,3 6,1 0,8 3,1 0,5 2,2
6-5 -1,2 -3,1 -0,2 -0,8 0,3 1,9
5-4 -8,3 -5,2 -2,2
Belästigung 6-5 0,0 1,5 -3,3
5-4 5,8 1,5 1,7
Coping 6-5 -2,1 0,6 3,5
5-4 -6,9 -3,1 -1,5
Konzentration 6-5 -1,3 -4,6 -4,5
5-4 8,5 6,3 4,2
Verständlichkeit 6-5 -0,8 1,5 4,8
5-4 7,0 2,2 4,4 2,2 1,8 0,0
Belästigung 6-5 1,1 3,0 -1,3 -0,6 3,0 1,4
5-4 4,5 -0,3 0,6 -1,6 1,2 -0,6
Coping 6-5 -0,9 1,0 0,8 1,5 3,2 1,6
5-4 5,6 0,8 2,3 0,1 1,1 -0,7
Konzentration 6-5 2,4 4,3 4,8 5,4 4,2 2,6
5-4 7,2 2,4 5,4 3,2 3,7 1,9
Verständlichkeit 6-5 0,3 2,2 1,6 2,3 4,5 2,8
122

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