dBu in Volt dBV dBu Pegel dBFS digital audio dB Dezibel Umrechnung umrechnen Dämpfung Verstärkung Bezug Bezugswert Referenzwert absoluter Pegel SPL Logarithmus Verhältnis digitale analoge Pegelaussteuerung Pegel saubere Aussteuerung Logarithmus Rechner Kalkulator - sengpielaudio
 
English version D-flag - sengpielaudio D-flag - sengpielaudio
 
Umrechnen von
Spannung U in Spannungspegel Lu (dBu) und LV (dBV)
Spannungspegel Lu in LV und Spannung USpannungspegel LV in Lu und Spannung U
 
Dezibel  (dB)   Pegel  Umrechnung in Volt 
Pegel dBu in dBV oder Volt (eff) und dBV in dBu oder Volt (eff) = Volt (RMS)
Spannung in Volt (eff) in Pegel dBu und dBV   s-s = Spitze-Spitze oder peak to peak
 
Umrechnen von Schallgrößen SPL (Pegel)
Umrechnen von Faktor, Gain oder Verhältnis in Pegelwert

 
Pegel Lu  dBu  |  Pegel LV  dBV  |   Spannung U  Volt (eff) 
   |     |   
 |   | 
   |     |   
Pegel LV  dBV  |  Pegel Lu  dBu  |  Pegel Lu  dBu
 Spannung U  Volt (eff)  |   Spannung U  Volt(eff)  |  Pegel LV  dBV
   |     |   
  Volt (s-s)   |    Volt (s-s)   |   
 
Fülle das Feld oben aus und klicke auf die jeweilige Berechnungs-Taste darunter. 
Die Bezugs-Spannung für 0 dBu ist 0,775 Volt (0,77459667 V) und für 0 dBV
sind es genau 1,0 Volt. Dabei ist V(eff) = V(RMS).

 
Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.
 
Scrolle nach unten, um die dazugehörenden Formeln für Spannung und Leistung,
sowie die Berechnung des absoluten Pegels zu finden.
s-s = Spitze-Spitze.

Der Index bei dBu kommt von "u = unloaded" und bei dBV von "V = 1 Volt". Das "u" in dBu soll anzeigen,
dass die Last "unspecified", also "unfestgelegt" oder "unabgeschlossen" sei und sie hochohmig ist.

 
Was ist dBu? Ein log. Spannungsverhältnis mit einer Bezugsspannung von U0 = 0,7746 Volt ≡ 0 dBu
Was ist dBV? Ein log. Spannungsverhältnis mit einer Bezugsspannung von U0 = 1,0000 Volt ≡ 0 dBV
Der Homerecording-Pegel von −10 dBV bedeutet 0,3162 Volt, entsprechend −7,78 dBu
Die 100%-Pegelmarke: +4 dBu für (USA) Pro Audio (1,228 V) oder +6 dBu für (ARD) Pro Audio (1,55 V)
und −10 dBV (0,3162 V) für Consumer Audio (Heimtechnik).

Der Verstärker-Maximalpegel nach ARD/IRT Pflichtenheft 5/3 ist +18 dBu; in USA ist der maximale unverzerrte Gain sogar +24 dBu.
Heimtechnik mit einem Pegel von −10 dBV ist üblicherweise unsymmetrisch. Studiotechnik mit einem Pegel von +4 dBu = 0 VU ist immer symmetrisch.
 

Skala: Pegel in dBu und dBV im Vergleich zur Spannung in V

Spannung in V und Pegel in dBu und dBV
 
Der Vollaussteuerungspegel 100% entsprechend +6 dBu
(1,55 Volteff) ist der analoge Bezugspegel oder Referenzpegel
vom IRT bzw. der ARD Rundfunk- und Fernsehanstalten.
 
      Pegel    
in dBu
Spannung
in Volt
    Pegel    
in dBV
Studiopegel ARD     +6      1,550     +3,78
Studiopegel USA     +4         1,228     +1,78
Normpegel 1 Volt     +2,22      1       0 Bezug
Normpegel 0,775 Volt       0 Bezug      0,775     −2,22
Heimtechnik     −7,78      0,316   −10   
 
Die Pegeldifferenz zwischen dem +4 dBu Studiopegel und dem −10 dBV
Heimpegel ist Δ
L = 11,78 dB (12 dB).
 
Die Pegeldifferenz zwischen dem dBu-Pegel und dem dBV-Pegel ist
Δ
L = 2,2 dB. 0 dBV entsprechen 2,2 dBu oder 0 dBu entsprechen −2,2 dBV.
 
Die Umrechnung von Pegel L (dBu) in Spannung (Volt) ist U = 0,775 · 10(L/20).
Die Umrechnung von Spannung U (Volt) in Pegel (dBu) ist L = 20 · log (U/0,775). 

Alle Feldgrößen, wie z. B. die elektrische Wechselspannung oder der Schallwechseldruck
werden immer als Effektivwert (RMS) angegeben, ohne dass das extra gesagt werden muss.
 
 
 Wichtige Gleichung (rechts) für sinusförmige Spannungen oder
 Ströme, die bei ohmschen Lasten die Berechnungen vereinfacht.    
Formel
 
Pegel   Formel Volt in Pegel        Spannung   Formel Pegel in Volt
 
 
Merke - Vergleich dB und dBA: Es gibt keine Umrechnungsformel von
gemessenen dBA-Werten in Schalldruckpegel dBSPL oder umgekehrt.
Auch ist eine Umrechnung von "dBA in Volt" and zurück nicht möglich.

Berechnung ist nur bei Messung einer einzelnen Frequenz möglich.
 
 
 
Audiogeräte zeigen in ihren Datenblättern häufig A-bewertete Pegel – weil
das mit unserem Gehör übereinstimmen würde − sondern weil damit
beispielsweise Brummkomponenten versteckt werden können, die sonst ein
Datenblatt schlechter aussehen lassen.
 
Worte an helle Köpfe: Immer fragen, was ein Hersteller wohl zu
verbergen hat, wenn die A-Frequenzbewertung angegeben wird.
 *)
 

*) http://www.google.com/search?q=Always+wonder+what+a+manufacturer+Rane&filter=0

Wir verwenden keine dBm in der Tontechnik. Das gehört zur Leistung, die hier
nicht benötigt wird.
 
Wird wirklich
dBm von "m = 1 Milliwatt oder ein Tausendstel (10−3) eines Watts"
benötigt, dann gehe zu:
Der dBm-Rechner und die Leistungsanpassung


Regenbogen - sengpielaudio

Erklärung: Was ist "dBFS"? (Digital Audio)

dBFS - Der digitale Aussteuerungspegel

 
Analoge Pegel und digitale Pegel sind unterschiedliche Welten. 
 

Oft gepostete Fragen: "dBFS und dBu - Wie sind die Skalen zueinander?"
und "Kann mir bitte jemand helfen dBFS nach dBu umzurechnen?"
oder "0 dBFS entsprechen analog wieviel dB?"
Niemals sind analoge Signalpegel in Bezug auf dBFS auszudrücken.
Wenn dieses befolgt wird, dann wird man niemanden verwirren.

 
Es gibt keinen dB- nach dBFS Umrechner 
 
Merke – Vergleich dBFS und dBu: Es gibt keine feste Norm, 
wie z. B. –20 dBFS = +4 dBu = 0 dBVU.
Die digitale Spitzenwert-Skala passt nicht zur analogen
Effektivwert-Skala. Das sind zwei unterschiedliche Welten.

 
 
 
dBu sind Volt - die man mit einem Voltmeter misst. 
Analog-Audio: positive and negative Spannung.
 
dBFS ist dagegen
eine binäre Zahl.
Digital-Audio: Nullen und Einsen.
 
 
 
There is no such thing as peak volts dBu *)
Es gibt keine Pegel als Spitzen-Volt dBu
 
It is incorrect to state peak voltage levels in dBu.
Es ist falsch, Spitzenspannungspegel in dBu anzugeben. 
 
 
*) http://www.rane.com/note169.html
*) http://www.rane.com/pdf/ranenotes/No_Such_Thing_as_Peak_Volts_dBu.pdf

Alle dBFS müssen mit einem Minuszeichen anfangen. Es gibt nicht so etwas wie +6 dBFS.

Hier gibt es wirklich keinen genormten Bezugswert (Referenz).
x dBFS ist ein digitaler Spannungspegel (Spitzenwert) und y dBu
oder dBVU ist einer der analogen Spannungspegel (Effektivwert).
Digital und analog sind zwei völlig unterschiedliche Welten.
Daher gibt es keine feste Beziehung zwischen dBFS und dBVU
bzw. dBu wie auch immer. Analog-Meter (PPM): Attack time 10 bis
300 ms - lesen quasi RMS-Werte. Digital-Meter: Attack time 1 ms -
lesen immer Spitzenwerte. Das ist gewiss ein großer Unterschied.

 
Ratschlag: Betrachte allein die digalen Aussteuerungsmesser
und steuere gut bis zu 0 dBFS aus, aber gehe nie darüber. Wir
brauchen unbedingt "Headroom" (Aussteuerungsreserve) in der
analogen Welt, aber wir brauchen keinen digitalen Headroom
als ständig verbotene "unbenutze" Zone.

Man kann sich frei seinen persönlichen Headroom wählen, wenn
man das unbedingt möchte, aber es gibt keine vorgeschriebene
Norm, nach der man das unbedingt tun müsste.
Die Forderung nach einer hohen Aussteuerung steht dabei im
Gegensatz zur Forderung, eine Übersteuerung zu vermeiden.

 
Dieses fröhliche Ratespiel ist absolut ohne Gewähr und nur eine grobe Richtlinie.
European & UK calibration for Post & Film is −18 dBFS = 0 VU = +4 dBu

BBC spec: −18 dBFS = PPM "4" = 0 dBu
American Post: −20 dBFS = 0 VU = +4 dBu
Orchestral −18 dBFS = 0 VU = +4 dBu
Rock and / or Radio −16, or −14, or −12 dBFS = 0 VU = +4 dBu
Digi 002 is only capable of −14 dBFS.
German ARD & studio PPM +6 dBu = −10 (−9) dBFS. +16 (+15) dBu = 0 dBFS.
Nach der
EBU Technical Recommendation R68-2000 der europäischen
Rundfunk und Fernsehanstalten
sollte der digitale Audiopegel maximal bei −9 dBFS
(
Vollaussteuerung) liegen. Man lässt die darüberliegenden 9 dB unnötig frei.
Der angebliche Referenzpegel liegt bei −18 dBFS. 0 dBFS entsprechen
+15 dBu. Merke: 0 dBFS ist der maximal zulässige digitale Pegel.
Nach EBU (ARD) sollen die maximalen Signalpegel QPPM (Quasi Peak Programme
Meter) bei digitalen Audioproduktionen −9 dB FS (Full Scale) nicht überschreiten.
Das bedeutet, dass bei einem Aussteuerungsmesser mit einer Integrationszeit von
10 ms ein Headroom von 9 dB eingehalten werden soll.

 Die EBU-Rundfunkanstalten haben ein Problem, weil man bei digitalen Aufnahmen
weiterhin die "langsamen" Aussteuerungsmesser (Quasi-Spitzenwert, Attack 10 ms
mit den dBu-Skalen aus der Analogzeit betrachten möchte. Die übrige Welt verwendet
schnelle digitale Messgeräte (Attack < 1 ms) mit den dBFS-Skalen - Was gut so ist.

Es scheint sich ein Wechsel von QPPM-Aussteuerung zu Lautheit (ITU/EBU) und
True-Peak anzubahnen: Siehe:
EBU R 128.

 
Hinweis: Die Aussteuerungsrichtlinien der EBU mit −9 dBFS
sind nicht anzuwenden, wenn man nicht gerade für die
europäischen Rundfunk und Fernsehanstalten arbeitet.
Wer seine CD-Master auf "digital" −9dBFS aussteuert,
der sollte sich nicht über zu leise CDs wundern.
Bis nach ganz oben sind wirklich nutzlos 9 dB freigelassen.

 
Das Thema zu dBFS:
Headroom bzw. Aussteuerungsreserve (Übersteuerungsreserve)
 
Siehe dort ganz unten die Ergänzung von Eberhard Sengpiel.
 
Weitere empfehlenswerte Artikel zum Thema "Lautheit und Aussteuerungspegel":
 
10 things you need to know about ... EBU R 128 - the EBU loudness recommendation
 
Florian Camerer: Loudness On the way to nirvana - audio levelling with EBU R 128
 
Die komplizierte Diskussion ist noch lange nicht beendet: (radioforen.de)
Aussteuerungstechnik im Rundfunk - fortgesetzte Falschinterpretationen
 
LUFS = Loudness Units relative to Full Scale
Lautheits-Einheiten relativ zu digitalem Vollpegel.

Regenbogen - sengpielaudio

Die Formeln für Spannung und Leistung
und die Berechnung des absoluten Pegels

Einfach den Wert links oder rechts eingeben.
Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des
Zeichens.
Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.

Spannung U 
Volt
 ↔  Spannungspegel LV
dBV
U = U_0 \cdot 10^\frac{L_U}{20} \ \mbox{V}    L_U = 20\, \log_{10}\left(\frac{U}{U_0}\right) \ \mbox{dBV}
Bezugsspannung U0 = 1 Volt ≡ 0 dBV
Spannung U (Audio) 
Volt
 ↔  Spannungspegel LU
dBu
U = U_0 \cdot 10^\frac{L_U}{20} \ \mbox{V}   L_p = 20\, \log_{10}\left(\frac{U}{U_0}\right) \ \mbox{dBu}
Bezugsspannung U0 = 0,7746 Volt ≡ 0 dBu
Elektrische Leistung P 
Watt
 ↔  Elektrischer Leistungspegel LP
dB
Formel   Formel
Bezugsleistung P0 = 1 W ≡ 0 dB

Bei dBm wurde als Bezugsleistung P0 = 1 Milliwatt = 0,001 Watt ≡ 0 dBm festgelegt

Elektrische Leistung P (Telefon) 
Watt
 ↔  Elektrischer Leistungspegel LP
dBm
Formel   Formel
Bezugsleistung P0 = 1 Milliwatt = 0,001 Watt ≡ 0 dBm

Tabelle zur Umrechnung von Spannungs- und Leistungsverhältnis in Dezibel dB
 
Tabelle der Schalldruckpegel und der entsprechenden Schalldruck- und Schall-Intensitäts-Werte

Umrechnen von Faktor oder Verhältnis in Pegelwert (Dezibel dB)

Die Wellenform-Parameter einer "230 V Sinus-Wechselspannung" (Effektivwert) werden hier angegeben:

Effektivspannung, Scheitelspannung und Spannung Spitze-Spitze

Durchschnitts-Spannung Effektiv-Spannung (Ueff) Scheitelspannung Us = (Û) Spannung Spitze-Spitze (Uss)
0 Volt 230 Volt = Ueff = ~u 325 Volt = √2 · Ueff = 0,5 · Uss 650 Volt = 2 · √2 · Ueff = 2 · Us
0 Volt 117 Volt = Ueff = ~u 165 Volt = √2 · Ueff = 0,5 · Uss 330 Volt = 2 · √2 · Ueff = 2 · Us
 
Der Effektivwert Ueff einer Wechselspannung U(t) = U0 · f(t) ist so definiert, dass die effektive
Gleichstromleistung Ueff2 / R = Ueff · Ieff an einem Ohmschen Widerstand der mittleren
Ohmschen Leistung der vorliegenden Wechselspannung an demselben Widerstand entspricht.

 
Eine bekannte Sinus-
Spannung eingeben:
Ueff = Volt
Us  = Volt
Uss= Volt
 
Nicht ein Ergebnis wieder eingeben.
 
Spannung Spitze Effektiv - sengpielaudio

Der Scheitelfaktor (crest factor) beschreibt das Verhältnis von
Spitzenspannung Û zum Effektivwert der Spannung Ueff.

Die Effektivspannung Ueff wird oft vom Englischen her mit URMS bezeichnet.
 
RMS = root mean square = Quadratischer Mittelwert = Effektivwert.

Spannungsumrechnungen

Spannung Ueff = ~u Us Uss
Effektivwert RMS    Ueff  = 0,7071 · Us 0,3535 · Uss
Scheitelwert (peak) Us   = 1,414 · Ueff 0,5000 · Uss
Spitze-Spitze-Wert  Uss = 2,828 · Ueff 2.000 · Us

Nach DIN-Norm soll der Spitze-Spitze-Wert jetzt Spitze-Tal-Wert genannt werden.

Unterschiedliche Spannungspegel

Pegel Pegel L in dB Spannung (Effektivwert = RMS) Voltage peak-to-peak
Europäischer Studiopegel - ARD Rundfunkpegel   +6 dBu 1,55 V 4,38 V
Internationaler Studiopegel - USA   +4 dBu 1,228 V 3,47 V
Heimtechnikpegel (Consumergeräte) −10 dBV 0,3162 V ≡ −7,78 dBu 0,894 V
Schalldruckpegel (bei der Hörschwelle)      0 dB 2·10−5 Pa ≡ 0 dBSPL 5,66×10−5 Pa
Bezugsstudiopegel re 0.775 Volt      0 dBu 0,7746 V 2,19 V
Bezugsstudiopegel re 1 Volt      0 dBV 1,0000 V 2,828 V

Internationale Bezugswerte (Referenz)

Physikalische Größe Bezugswert Pegeleinheit Bemerkung
Spannung U0 = 0,775 V  ≡ 0 dBu Audio, NF-Technik, kein Impedanz-Bezug!
Spannung U0 = 1 V  ≡ 0 dBV Audio NF-Technik, USA
Spannung U0 = 1·10−6 V   HF-Empfänger-Verstärker-Technik - Bezugswert 1 µV
Spannung U0 = 0,224 V   HF-Technik - Bezugswert 1 mW an R = 50 Ω
Spannung U = 1,55 V   Studiopegel +6 dBu, ARD - Bezugswert 0,7746 V
Spannung U = 1,228 V   Studiopegel +4 dBu, USA - Bezugswert 0,7746 V
Spannung U = 0,3162 V   Heimtechnikpegel −10 dBV - Referenz 1,0 V ≡ −7,78 dBu
Schalldruck p0 = 2·10−5 Pa  ≡ 0 dB Hörschwelle ("Schallfeldgröße"), Sound Pressure Level SPL
Schallschnelle v0 = 5·10−8 m/s  ≡ 0 dB  
Schallintensität I0 = 1·10−12 W/m2   ≡ 0 dB Schmerzschwelle ("Schallenergiegröße") bei etwa 1 W/m2
Leistung P0 = 1 W  ≡ 0 dBW Die Referenzimpedanz ist hierbei immer anzugeben
Leistung P0 = 1 mW  ≡ 0 dBm R = 600 Ω (Telefon) oder R = 50 Ω (Antenne)
Elektrische Feldstärke E0 = 1·10−6 V/m    

Dezibel (dB) Rechner
 
Dezibel stellen den zehnfachen Logarithmus eines Leistungsverhältnisses dar.
Das Dezibel wandelt Multiplikations- und Divisionsrechnungen in einfache Additions-
und Subtraktionsrechnungen um.

 
Dieser Rechner rechnet zwischen Dezibel, Spannungsverstärkung (oder
Stromverstärkung) um.  Einfach eine Zahl in ein Feld eingeben und der the Rechner
wird die anderen beiden Felder ausfüllen.

 
Gleichungen: Pegel in dB:   L = 20 · log (V1/V2) = 10 · log (P1/P2)

Dezibel (dB) Spannung Gain Leistung Gain  
 
Das dBm ist ein logarithmisches Leistungsmaß bezogen auf 1 mW; es ist also
leistungsbezogen.
Es kann in Spannung umgerechnet werden, wenn die Last (Impedanz) bekannt ist. 
Typisch sind als Last 600 Ohm oder 50 Ohm.

 
Gleichung: Pegel in dBm:   LP = 10 · log (P / 0,001)

 Impedanz = Ohm
dBm Leistung (Watt) Spannung RMS Sinusspannung Up
Einfache Faustregel: Bei Arbeiten mit Leistung ist: 3 dB das Doppelte und 10 dB das 10-fache. 
Beim Arbeiten mit Spannung oder Strom ist: 6 dB das Doppelte und 20 dB das 10-fache.
 
Warum wird die Bandbreite und die Grenzfrequenz mit dem Pegel "−3 dB" angegeben?
Warum nehmen wir immer 3 dB nach unten beim Pegel eines Filters?
Halbwertsbreite = Full width at half maximum - FWHM.

Das ist der Punkt, an dem die Energie (Leistung) auf den Wert ½ gesunken ist oder auf 0,5 = 50 Prozent der ursprünglichen
Leistung als Energiegröße, entsprechend (−)3 dB = 10·log(0,5). Ein (−)3 dB Leistungsabfall ist ein Abfall um 50% auf 50%.
Die Spannung ist dabei auf den Wert √(½) gesunken oder auf 0,7071 = 70,71 Prozent der ursprünglichen Spannung als
Feldgröße, entsprechend (−)3 dB = 20·log(0,7071). Ein (−)3 dB Spannungsabfall ist ein Abfall um 29,29% auf 70,71%.
 
(−)3 dB bedeutet ½ (die Hälfte) der Leistung. Da die elektrische Leistung proportional zum Quadrat 
der Spannung ist, ergibt sich ein Wert von 0,7071 oder 70,71% der Durchlass-Spannung.
√½ = 1/√2 = √0,5 = 0,7071.   
P ~ U2, also 0,5 ~ 0,70712.
 
Tontechniker und Sound-Designer ("Ohrenmenschen") verwenden gern die (Schall-)Feldgröße, darum heißt es:
Die Grenzfrequenz eines Geräts (Mikrofon, Verstärker, Lautsprecher) ist diejenige Frequenz, bei welcher der
Ausgangsspannungspegel auf einen Wert von (−)3 dB unter den Eingangsspannungspegel (0dB) gesunken ist.
● (−)3 dB entspricht dem Faktor √½ = 1/√2 = 0,7071. Das ist 70,71% der Eingangsspannung.
 
Akustiker und Schallschützer ("Lärmbekämpfer") drücken dieses mit der (Schall-)Energiegröße etwas anders aus:
Die Grenzfrequenz eines Geräts (Mikrofon, Verstärker, Lautsprecher) ist diejenige Frequenz, bei welcher der
Ausgangsleistungspegel auf einen Wert von (−)3 dB unter den Eingangsleistungspegel (0 dB) gesunken ist.
● (−)3 dB entspricht dem Faktor ½ = 0,5. Das ist 50% der Eingangsleistung (die Hälfte).
 
Merke: Power gain - also Leistungsverstärkung - ist in der Audiotechnik (Tontechnik) nicht üblich.
Selbst Leistungsverstärker für Lautsprecher verstärken keine Leistung. Sie verstärken die
Audio-Spannung, welche die Schwingspule bewegt.
 
Schallfeldgröße    AnimatedLaughingSmiley
Schalldruck, Schallschnelle, Amplitude,
Schallauslenkung, Spannung,
(Stromstärke, elektrischer Widerstand).

Reziprokes Abstandsgesetz 1/r
         Schallenergiegröße
Schallintensität, Schallenergiedichte,
Schallenergie, Schallleistung,
(elektrische Leistung).

Reziprokes Quadratgesetz 1/r²
 
Merke: Schallfeldgröße (Schalldruck p, elektrische Spannung U) ist nicht Schallenergiegröße 
(Schallintensität
I, Schallleistung Pak). I ~ p2 bzw. P ~ U2.
Bisweilen hört man auch die Aussage: Die Grenzfrequenz liegt dort, wo der Pegel
L,
um (−)3 dB gesunken ist.
Was immer der Anwender uns damit genauer mitteilen will: Pegel ist Pegel oder dB ist dB.
 
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