Forschungsprojekt ::

Verbundprojekt Leiser Verkehr - Lärmwirkungen: Kognitive Leistungen und Sprachverständlichkeit bei Erwachsenen

Projektbeschreibung

Mit der Zielsetzung Empfehlungen für zielgerichtete, effektive Lärmminderungsmaßnahmen in der Praxis sowie Verfahren zur wirkungsorientierten Bewertung von Verkehrslärm abzuleiten, werden die Auswirkungen von Verkehrsgeräuschen und spezifischen Modifikationen an Verkehrsgeräuschen auf kognitive Funktionen von erwachsenen Probanden untersucht. Hierzu werden verschiedene grundlegende kognitive Funktionen, wie das vorübergehende Speichern von Informationen, die Inhibition automatisierter Tätigkeiten, das
Zusammenwirken von Speicher-, Planungs- und Kontrollfunktionen sowie kognitive Prozesse beim Lesen und Textverstehen und das subjektive Empfinden in Abhängigkeit von der Darbietung verschiedener Verkehrsgeräusche betrachtet.

Im Sinne der aufgestellten Hypothesen zeigt sich unter Einsatz des Stroop Test (Abschnitt 3.3), einer modifizierten Version des Konzentrations-Leistungs-Tests (KLTM, Abschnitt 3.4)und des Grammatical Reasoning Test (Abschnitt 3.4) eine signifikante Leistungsbeeinträchtigung durch lauten Straßenverkehrsschall (2000-70, vgl. Tabelle 1) im Vergleich zur Ruhebedingung (Ruhe-35, vgl. Tabelle 1). Die Absenkung tiefer Frequenzanteile (2000-70-12, vgl. Tabelle 1) bedingt im Stroop Test keine Reduzierung der Leistungsbeeinträchtigung. Im KLTM führt diese Modifikation jedoch dazu, dass im Vergleich zur Ruhebedingung keine Störwirkung mehr nachzuweisen ist. Das nicht modifizierte Straßenverkehrsgeräusch (2000-70, vgl. Tabelle 1) ruft hingegen eine Leistungsbeeinträchtigung hervor. Im direkten Vergleich der beiden Straßenverkehrsgeräusche ergibt sich allerdings kein signifikanter Unterschied. Im Grammatical Reasoning Test ist unter dem im tieffrequenten Bereich abgesenkten Straßenverkehrsgeräusch (2000-70-12, vgl. Tabelle 1) ebenfalls keine Beeinträchtigung mehr nachweisbar, wohingegen sich das nicht modifizierte Geräusch (2000-70, vgl. Tabelle 1) im Vergleich zur Ruhebedingung (Ruhe-35, vgl. Tabelle 1) negativ auswirkt. Der Vergleich der beiden Verkehrsgeräusche ist annähernd signifikant. Folglich kann nachgewiesen werden, dass eine Absenkung tieffrequenter Anteile von Straßenverkehrsgeräuschen im Hinblick auf kombinierte Speicher-, Planungs- und Kontrollfunktionen eine Erleichterung bei der Aufgabenbearbeitung bewirkt. Dabei muss jedoch kritisch angemerkt werden, dass dieser Nachweis nur in zwei von vier Aufgabenstellungen gelingt und die statistischen Ergebnisse zum Teil marginal ausfallen. Eine Variation der Verkehrsdichte und damit der temporal-spektralen Struktur (vgl. Changing State Charakter, Abschnitt 2.2.1) der Verkehrsgeräusche hat im Rahmen dieser Aufgabenstellungen keinen Einfluss auf das Leistungsniveau. Die Serial Recall Aufgabe (vgl. Abschnitt 3.2) erweist sich bei visueller und auditiver Itemvorgabe sensitiv für Leistungsbeeinträchtigungen durch Sprachschall (Sprecher-dt.-60, vgl. Tabelle 1). Eine Störwirkung der im Hinblick auf die Pegel und die temporal-spektrale Struktur variierten Straßenverkehrsgeräusche kann jedoch nicht nachgewiesen werden. Dies ist möglicherweise auf die im Vergleich zu Sprachschall zu geringe Variabilität der temporalspektralen Struktur (vgl. Changing State Charakter, Abschnitt 2.2.1) der verwendeten Straßenverkehrsgeräusche (100 vs. 2000 Vorbeifahrten pro Stunde) zurückzuführen.

Die auditiven Versionen des KLTM und des Stroop Test erweisen sich nicht in der erwarteten Art und Weise sensitiv für Beeinträchtigungen durch die eingesetzten Straßenverkehrsgeräusche. Als mögliche Erklärung hierfür ist die Absenkung des Mittelungspegels des lautesten Verkehrsschalls um 5 dB(A) im Vergleich zu den visuellen Varianten beider Tests anzusehen. Diese Maßnahme ist jedoch zur Gewährleistung der Sprachverständlichkeit der auditiv dargebotenen Testaufgaben notwendig. Die verwendeten Schienenverkehrsgeräusche (Schiene-70, Schiene-70-12, vgl. Tabelle 1) verursachen in keinem Test (Grammatical Reasoning Test, Stroop Test, KLTM) eine signifikante Leistungsbeeinträchtigung. Dieses Ergebnis stellt allerdings möglicherweise einen Mittelungsartefakt dar. Betrachtet man die Leistung in Abhängigkeit vom Pegelverlauf, deutet sich eine selektive Leistungsbeeinträchtigung während der lautesten Schallereignisse an.

Im Hinblick auf Prozesse des Lesens und Textverstehens ergeben sich nur geringfügige Hinweise auf die Wirksamkeit der Absenkung tiefer Frequenzanteile von Straßenverkehrsgeräuschen (LKW-70, LKW-70-12, vgl. Tabelle 1). Im Rahmen einer lexikalischen Entscheidungsaufgabe (vgl. Abschnitt 3.5) führen weder Sprachschall (Sprecher-dt.-70, vgl. Tabelle 1) noch die Straßenverkehrsgeräusche (LKW-70, LKW-70-12, vgl. Tabelle 1) zu der angenommenen Beeinflussung phonologischer Prozesse der visuellen Worterkennung. Es ergibt sich lediglich der Hinweis auf eine leichte Beschleunigung der Aufgabenbearbeitung unter den Verkehrsschallbedingungen, die allerdings durch eine Modifikation des Anteils tiefer Frequenzen nicht beeinflusst wird.

Die Bearbeitung der beiden Teilaufgaben (Endwortreproduktion und Inhaltsverifikation) eines Lesespannentests (vgl. Abschnitt 3.5) wird durch Sprachschall (Sprecher-dt.-70, vgl. Tabelle 1) im Vergleich zur Ruhebedingung (Ruhe-24, vgl. Tabelle 1) gestört. Bei der Gegenüberstellung der beiden Verkehrsgeräusche (LKW-70, LKW-70-12, vgl. Tabelle 1) mit der Ruhebedingung (Ruhe-24, vgl. Tabelle 1) deutet sich ein Effekt, im Sinne geringerer Fehlerraten, durch die Reduzierung tieffrequenter Geräuschanteile in Bezug auf die Inhaltsverifikation an. Im Rahmen einer Garden Path Aufgabe (vgl. Abschnitt 3.5) ergeben sich keine Hinweise auf eine Störwirkung der Verkehrsgeräusche (LKW-70, LKW-70-12, vgl. Tabelle 1) oder auf die Wirksamkeit der Reduzierung des Anteils tiefer Frequenzen im Verkehrsgeräusch. Sprachschall (Sprecher-dt.-70, vgl. Tabelle 1) führt zu einer geringfügigen Leistungsbeeinträchtigung.

Auch im Rahmen einer komplexen Textaufgabe (vgl. Abschnitt 3.5) führt lediglich die Darbietung von Sprachschall (Sprecher-dt.-70, vgl. Tabelle 1) zu einer Beeinträchtigung bei der Korrektur eines Textes, dem Wiedererkennen von Sätzen sowie dem Beantworten von Textfragen. Die Verkehrsgeräusche wirken sich nicht negativ auf die Aufgabenbearbeitung aus. Hinsichtlich der Auswirkungen der verschiedenen Hintergrundschallbedingungen auf das subjektive Empfinden und die Befindlichkeit der Probanden (vgl. Abschnitt 3.6.4.2) ist festzuhalten, dass alle Hintergrundschalle im Vergleich zur Ruhebedingung als lästig beurteilt werden. Bei der Bearbeitung des KLTM und des Grammatical Reasoning Test ergeben sich zusätzlich Hinweise auf die Wirksamkeit der Reduzierung tieffrequenter Anteile von Verkehrsgeräuschen im Sinne einer Minderung der empfundenen Lästigkeit der Geräusche. Die subjektiven Urteile in Bezug auf die empfundene Konzentrationsfähigkeit und Aufgabenschwierigkeit unter den verschiedenen Hintergrundschallbedingungen spiegeln mehrheitlich die Ergebnisse bezüglich der Leistungsdaten wider. Hintergrundgeräusche die die Leistung beeinträchtigen stören auch die berichtete Konzentrationsfähigkeit der Probanden und bedingen einen Anstieg der empfundenen Aufgabenschwierigkeit. Im Widerspruch zu den Leistungsdaten berichten die Probanden im Grammatical Reasoning Test auch über eine Beeinträchtigung der Konzentrationsfähigkeit durch Schienenverkehrsgeräusche. Dieses Ergebnis unterstützt die Annahme, dass es sich beim Ausbleiben einer signifikanten Leistungsminderung um einen Mittelungsartefakt handelt und die Darbietung der Schienverkehrsgeräusche zu einer Erschwernis der Aufgabenbearbeitung führt. In der lexikalischen Entscheidungsaufgabe berichten die Probanden im Vergleich zur Ruhebedingung unter allen Schallbedingungen über eine Zunahme der Schwierigkeit der Aufgabenbearbeitung, obgleich eine Beeinträchtigung der Leistung nicht nachgewiesen werden kann. Bezüglich der empfundenen Lautheit der dargebotenen Hintergrundgeräusche wird im Rahmen der lexikalischen Entscheidungsaufgabe auch eine im Vergleich zum nicht modifizierten Verkehrsgeräusch (LKW-70, vgl. Tabelle 1) geringere Lautheit des im tieffrequenten Bereich reduzierten Straßenverkehrsgeräuschs (LKW-70-12, vgl. Tabelle 1)berichtet. Obgleich im Rahmen der komplexen Textaufgabe nur Sprachschall eine objektiv nachweisbare Leistungsbeeinträchtigung hervorruft (vgl. Abschnitt 3.5.4.4.2), zeigt sich im Hinblick auf die subjektive Befindlichkeit auch eine Zunahme der empfundenen Beanspruchung durch die beiden eingesetzten Verkehrsschalle (LKW-70, LKW-70-12, vgl. Tabelle 1). Im direkten Vergleich der beiden Verkehrsschalle ergeben sich keine Unterschiede.