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| Das ist keine Fangfrage. Hier wird nicht nach der subjektiv vom Gehör empfundenen Laut- stärke gefragt und nicht wie sich Schallquellen addieren. SPL ist auch nicht ominös, sondern ist die Abkürzung für das englische "Sound Pressure Level", was übersetzt einfach Schalldruckpegel heißt. Der Begriff Lautsprecher und auch Verstärkerleistung ist mit der obigen Umfrage deutlich nicht angesprochen. Es geht nur um objektiven Schalldruck. Die Antwort ist eindeutig: Der doppelte Schalldruck ist als Pegel +6 dB. Man sollte jetzt weiterlesen, wenn man hiermit nicht klarkommt und etwas mehr wissen will. |
| Das ist nicht einfach zu verstehen: Da gibt es die "gefühlte" Lautstärke und den künstlichen Begriff Lautheit und die an einem Mikrofon zu messende Audio-Spannung mit dem dazu proportionalen Schalldruck und der zu errechnenden Schallintensität bzw. der Schallleistung. Wieviel dB ist denn zweimal (doppelt, halb) oder dreimal so lauter Schall? Wie ist die Abhängigkeit vom Pegel oder wie ist die Pegelabhängigkeit in dB? Ist mit dem üblichen Wort "Schallpegel" eigentlich der Lautstärkepegel, der Lautheitspegel, der Schalldruckpegel, der damit proportionale Spannungspegel, der Schallintensitätspegel, der Schallleistungspegel oder gar der A-bewertete oder der C-bewertete Schallpegel gemeint? Es geht hier um die Amplituden-Pegeldynamik. |
| Der Mensch empfindet und beurteilt Schallereignisse nach: Einwirkungsdauer, spektraler Zusammensetzung, zeitlicher Struktur, Schallpegel, Informationsgehalt und subjektiver Einstellung. |
Schallpegeländerung und der Lautheitsfaktor
| Gib einfach den Wert links oder rechts ein und benutze die TAB-Taste oder klicke mit der Maus an eine leere Stelle auf der Seite, um die Lösung zu bekommen. Der Rechner arbeitet in beiden Richtungen des ↔ Zeichens. |
| Bei Dezimal-Eingabe ist der Punkt zu verwenden. Lautstärke ist nicht das gleiche wie Intensität! Aha! Der Faktor ist in der Mathematik ein Teil eines Produkts. Ein Faktor gibt das x-fache einer Grundmenge an. Die Amplitude der Schallwelle ist die Änderung des Schalldrucks, wenn die Welle vorbeizieht. |
| "Lautstärke" kann nicht das gleiche sein wie "Intensität" und "Schallintensität" ist nicht das gleiche wie "Schalldruck". Halte die Begriffe Lautstärke, Schalldruck und (Schall)-Intensität sorgfältig auseinander. |
20 dB Pegeländerung sollen den Faktor 4 (vierfach) bei der empfundenen Lautstärke und Lautheit ergeben, |
Schallpegel-Vergleichstabelle und der Faktor
| Die Schallpegelabhängigkeit und die dazugehörende Änderung des Faktors bei subjektiver Lautstärke (Lautheit), objektivem Schalldruck (Spannung) und der Schallintensität (Leistung) Wieviel Dezibel (dB) Pegeländerung ist zweimal, halb oder gar viermal so laut? Wieviel dB erscheinen doppelt so laut zu sein (zweifach)? Hier sind die unterschiedlichen Faktoren. Faktor bedeutet "das Wievielfache", also "wie oft" ... Verdopplung der Lautstärke. |
| Pegel- Änderung |
Lautstärke Lautheit |
Spannung Schalldruck |
Schallleistung Schallintensität |
| +40 dB | 16 | 100 | 10000 |
| +30 dB | 8 | 31,6 | 1000 |
| +20 dB | 4 | 10 | 100 |
| +10 dB | 2,0 = Verdopplung | 3,16 = √10 | 10 |
| +6 dB | 1,52 fach | 2,0 = Verdopplung | 4,0 |
| +3 dB | 1,23 fach | 1,414 fach = √2 | 2,0 = Verdopplung |
| - - - - ±0 dB - - - - | - - - - 1,0 - - - - - - - | - - - - 1,0 - - - - - - - | - - - - 1,0 - - - - - |
| −3 dB | 0,816 fach | 0,707 fach | 0,5 = Halbierung |
| −6 dB | 0,660 fach | 0,5 = Halbierung | 0,25 |
| −10 dB | 0,5 = Halbierung | 0,316 | 0,01 |
| −20 dB | 0,25 | 0,100 | 0,01 |
| −30 dB | 0,125 | 0,0316 | 0,001 |
| −40 dB | 0,0625 | 0,0100 | 0,0001 |
| Log. Größe | Psychogröße | Feldgröße | Energiegröße |
| dB- Änderung |
Lautstärke- faktor |
Amplituden- faktor |
Leistungs- faktor |
| Faktor | ÄnderungSchall- lautheitspegel |
Änderung Schall- |
Änderung Schall- leistungspegel |
| 20 | 43,22 dB | 26,02 dB | 13,01 dB |
| 15 | 39,07 dB | 23,52 dB | 11,76 dB |
| 10 | 33,22 dB | 20 dB | 10 dB |
| 5 | 23,22 dB | 13,98 dB | 6,99 dB |
| 4 | 20 dB | 12,04 dB | 6,02 dB |
| 3 | 15,58 dB | 9,54 dB | 4,77 dB |
| 2 | 10 dB | 6,02 dB | 3,01 dB |
| 1 | 0 dB | 0 dB | 0 dB |
| 1/2 = 0,5 | −10 dB | −6,02 dB | −3,01 dB |
| 1/3 = 0,3333 | −15,58 dB | −9,54 dB | −4,77 dB |
| 1/4 = 0,25 | −20 dB | −12,04 dB | −6,02 dB |
| 1/5 = 0,2 | −23,22 dB | −13,98 dB | −6,99 dB |
| 1/10 = 0,1 | −33,22 dB | −20 dB | −10 dB |
| 1/15 = 0,0667 | −39,07 dB | −23,52 dB | −11,76 dB |
| 1/20 = 0,05 | −43,22 dB | −26,02 dB | −13,01 dB |
| Der Lautheits-Faktor 3 (dreimal so laut) ändert den Schall-Lautheitspegel um 15,58 dB. Der Schalldruck-Faktor 3 (der dreifache Schalldruck) ändert den Schalldruckpegel um 9,54 dB. Der Schallleistungs-Faktor 3 (dreifache Intensität) ändert den Schall-Leistungspegel um 4,77 dB. |
| Der Lautheits-Faktor 2 (zweimal so laut) ändert den Schall-Lautheitspegel um 10 dB. Der Schalldruck-Faktor 2 (der zweifache Schalldruck) ändert den Schalldruckpegel um 6,02 dB. Der Schallleistungs-Faktor 2 (zweifache Intensität) ändert den Schall-Leistungspegel um 3,01 dB. |
| Das Hören als akustische Wahrnehmung ist eine rein subjektive Erfahrung. Die Lautstärke oder die Lautheit ist als gehörter Schall nur subjektiv zu empfinden. Sie wird durch seine Amplitude dargestellt, genauer durch die Schalldruckamplitude. Das subjektiv empfundene Gefühl wird oft mit objektiven Schalldruckpegelmessungen in Dezibel verwechselt. Mit Schallpegel meinen wir üblicherweise ein logarithmisches Verhältnis des messbaren Schalldrucks. Das Verhältnis der Einheit sone zu einem phon wurde so gewählt, dass eine Verdoppelung der Zahl der sone dem menschlichen Ohr vorkommt, wie eine Verdopplung der Lautstärke, die auch der Erhöhung des Schalldrucks um (+)10 dB, oder der Erhöhung des Schalldrucks um den Faktor 3,16 = Wurzel aus 10 entspricht. Lautstärke ist als musikalischer Parameter recht emotional besetzt und wird daher in der ästhetischen Diskussion häufig konträr und missverständlich dargestellt. Lautstärke wird in einem tiefsitzenden archaischen Sinn mit Größe und Macht assoziiert. Kritik an der Lautstärke von Musik − vor allem von Musik aus Lautsprechern - kann daher ein unausgesprochenes ästhetisches Urteil beinhalten: "Was mir gefällt, was ich respektiere, darf schon etwas lauter sein, was ich nicht respektiere hat gefälligst leise und verhalten zu sein." Also: Weg mit dem Rap.  |
Lautstärke − Schalldruck − Intensität
und ihre Pegel in Dezibel (dB).
Unterschiedliche Weinsorten. Der mittlere Wein mundet weitaus am besten.
"Lautstärke" sollte nie mit "Intensität" verwechselt oder gleichgesetzt werden.
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| Zusammenhang zwischen sone und phon (Psychoakustik)
Umrechnung der Schallgrößen (Pegel) Summen-Pegelberechnung |
Die oft unbekannten Formeln für den Pegel und den Faktor
Lautstärke-Formel - Druck-Formel - Intensitäts-Formel
| Psychoakustik − Pegeländerung Lautstärke  |
Faktor Lautstärke |
| Feldgröße − Pegeländerung Schalldruck  |
Faktor Schalldruck |
| Energiegröße − Pegeländerung Schallintensität  |
Faktor Schallintensität |
log zur Basis 10 = log10 wird auch mit lg bezeichnet.
log zur Basis 2 = log2 wird auch ld = logarithmus dualis genannt.
Logarithmus zur Basis 2, auch Zweierlogarithmus, dyadischer oder binärer Logarithmus.
| Eine typische Frage: Wieviel dB mehr sind denn die 3-fache subjektive Lautstärke? Einige Menschen haben Probleme mit der Vorstellung von "doppelt so laut", oder "dreimal so laut". Ich oute mich − ich gehöre auch dazu. Jedenfalls sagt uns die Lösung des obersten Rechners: 15,85 dB. Hm... Die psychoakustischen Werte der Lautstärke (Lautheit) sind immer signal-, impuls- und frequenzabhängig. Daher ist eine Aussage über diese gefühlte Empfindungsgröße mit einer gewissen Zurückhaltung zu betrachten. |
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| Merke: "Lautheit ist ein künstlicher Begriff (engl. loudness) aus der Psychoakustik, dem in der Umgangssprache die Lautstärke entspricht". Der Begriff Lautheit wurde erst 1936 von Stanley Smith Stevens mit dem Fachbegriff "Sone" und loudness als "Lautheit" von den Psychoakustikern bei uns eingeführt.
Dieser nicht auszuhaltende Satz wurde unter dem Begriff "Lautheit" von einem ordentlichen Administrator aus Wikipedia beseitigt. Darum steht dieser unerwünschte, also störende Satz jetzt unlöschbar hier. |
| Eine falsche Meinung: "Ein 43 dB lautes Geräusch, das etwa einer normalen Unterhaltung entspricht, ist doppelt so laut wie ein Geräusch von 40 dB." Anstatt 40 dB muss es 33 dB heißen. Da von Lautstärke gesprochen wird, ist hier der psychoakustische Pegelwert von etwa 10 dB als Verdopplung der Lautstärke anzunehmen. Eine richtige Meinung: Ein Geräusch mit dem gemessenen Schalldruck- pegel von 40 dB und ein anderes Geräusch mit dem gemessenen Pegel von 40 dB ergeben zusammen einen gemessenen Gesamt-Schalldruck- pegel von 43 dB. Anmerkung: Der Begriff der Verdopplung oder Halbierung einer Lautheit ist zumindest recht schwammig. Wer weiß schon wirklich genau, wann ein Ton halb so laut ist? Das entspricht dem unmöglich genauen Urteil wann eine Tasse Kaffee halb so heiß empfunden wird. Darum sollte diese theoretische Lehre mit etwas Zurückhaltung betrachtet werden. Die Bewertung der "halben" Lautstärke gehört eben zur Psychoakustik. |
Auto-Freaks und "dB Drag Racing" Fans brauchen für ihre "Boxen":
Die großen Leistungsformeln
oder zeitgemäßer ausgedrückt "Die Mega Power-Formeln"
Die psycho-akustische Lautstärke bzw. Lautheit ist eine subjektive Empfindungsgröße.
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Ist 10 dB oder 6 dB Schallpegeländerung eine Verdopplung oder Halbierung der Lautstärke? Über den Zusammenhang zwischen Schallpegel und Lautheit gibt es verschiedene Theorien. Weit verbreitet ist immer noch die Theorie des Psychoakustik-Pioniers Stanley Smith Stevens, der angibt, dass die doppelte oder die halbe Lautheitsempfindung einer Pegeldifferenz von 10 dB entspricht. Neuere Untersuchungen von Richard M. Warren führen dagegen zu einer Pegeldifferenz von 6 dB. *) Das heißt, dass doppelter Schalldruck einer doppelten Lautheit entspricht. Der Psychologe John G. Neuhoff fand heraus, dass das Gehör für ansteigende Pegel empfindlicher ist als für abfallende Pegel. Bei gleicher Pegeldifferenz ist die Lautheitsänderung von leise nach laut stärker als von laut nach leise. Die derzeitige Skala der Lautheit in sone stellt somit keine grundlegende Beziehung zwischen Reiz und Empfindung dar. *) Richard M. Warren, "Elimination of Biases in Loudness Judgments for Tones" Hieraus folgt, dass die Bestimmung der doppelten Lautstärke (Lautheit) nicht wie bisher so dogmatisch festgelegt werden sollte. Wirklichkeitsnäher ist die Angabe: |
| Eine empfundene Verdopplung der Lautstärke entspricht etwa einer Pegeländerung zwischen 6 dB und 10 dB. |
Pegeldynamik (Amplitudendynamik) und
Spektraldynamik (Klangfarbendynamik)
| Eine ebenso große Bedeutung wie die Pegeldynamik hat die Klangfarbendynamik, die auch Spektraldynamik genannt wird. Die empfundene Lautstärke wird fast unabhängig vom Amplituden-Pegel auch durch ein spezifisches Klangfarbenspektrum der von Musikinstrumenten gespielten Dynamikstufen charakterisiert. |
| Eine recht gut gemachte Webseite zum Thema: "Schluss mit Lärm": http://www.jwsl.de/bonus/sml/fakten/c2-20.php?mainlnk=mkap_c&sublnk=2&screen=20 Jedoch gehört die Gleichsetzung von Schalldruck und Leistung an den Pranger: |
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| Die Frequenzbewertung dBA und dBC wird bei der Messung von Geräuschen verwendet. Hierbei werden die Messgrößen durch ein bewertendes Filter gewichtet, das etwas den Frequenzgang des menschlichen Gehörs berücksichtigen soll. Um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass das menschliche Ohr Töne mit gleichem Schalldruck in unterschiedlichen Tonhöhen unterschiedlich laut empfindet, werden so genannte Frequenzbewertungskurven wie beispielsweise die durch Filter bewerteten Pegel dBA und dBC verwendet. |
| Ein weiteres schwieriges Thema ist: Wie nimmt denn die Lautstärke (Lautheit) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab? Wie nimmt denn der Schalldruck (Spannung) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab? Wie nimmt die Schallintensität (nicht die Schallleistung) mit der Entfernung von einer Schallquelle ab? Die Anfängerfrage dazu lautet ganz schlicht: Wie nimmt denn der Schall mit der Entfernung ab? |
Wenn bei einer Schalldruckpegelmessung der Abstand zur Schallquelle nicht angegeben |
Subjektiv empfundene Eigenschaften des Schalls
Addieren von gleichstarken inkohärenten Schallsignalen
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| Mehrere gleich starke Schallquellen erzeugen an einem bestimmten Ort einen Schalldruck, bzw. einen Schalldruckpegel. Bei der Addition solcher inkohärenter Quellen vereinfacht sich die Gleichung zur Berechnung des Summenschalldruckpegels wie folgt: |
Formeln: Δ L = 10 log n oder n = 10Δ L / 10
Δ L = Pegelzunahme; n = Anzahl der gleichlauten Schallquellen.
| Für n = 2 gleich starke, inkohärente Schallquellen ergibt sich eine Pegelzunahme von 10 · log10 2 = +3,01 dB gegenüber dem Fall, dass nur eine Quelle vorhanden ist. Für n = 4 gleich starke, inkohärente Schallquellen ergibt sich eine Pegelzunahme von 10 · log10 4 = +6,02 dB gegenüber dem Fall, dass nur eine Quelle vorhanden ist. |
Pegelzunahme bei gleichstarken inkohärenten Schallquellen
| Gib einfach den Wert links oder rechts ein und benutze die TAB-Taste oder klicke mit der Maus an eine leere Stelle auf der Seite, um die Lösung zu bekommen. Der Rechner arbeitet in beiden Richtungen des ↔ Zeichens. |
| Der Gesamtpegel in dB ergibt sich aus dem Pegel einer Schallquelle, zu dem die Pegelzunahme (der Pegelzuwachs) in dB linear addiert wird. |
Abnahme des Schalls mit der Entfernung
| Für eine Kugelwelle als Schallquelle gilt: Der Schalldruckpegel nimmt bei Verdopplung des Abstands um (−)6 dB ab, fällt also auf das 1/2-fache (50 %) des Schalldruckanfangswerts. Der Schalldruck nimmt dabei im Verhältnis 1/r zum Abstand ab. Der Schallintensitätspegel nimmt bei Verdopplung des Abstands auch um (−)6 dB ab, fällt aber auf das 1/4-fache (25 %) des Schallintensitätsanfangswerts. Die Schallintensität nimmt dabei im Verhältnis 1/r2 zum Abstand ab. Der Lautstärkepegel nimmt bei Verdopplung des Abstands auch um (−)6 dB ab, fällt daher auf das 0,66-fache (66 %) des empfundenen Lautheitsanfangswerts. Die Lautheit nimmt dabei im Verhältnis 1/(20,6r) = 1/(1,516 r) zum Abstand ab. |
Schalldruck und Schallleistung – Wirkung und Ursache
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