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[HowTo] Erläuterungen zu Pegel-, Dezibel- und Leistungsangaben

Häufig gestellte Fragen, dessen Antworten und HowTo's
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#1

Beitrag von Jobsti »

Thema mittlerweile als Artikel auf der Homepage:
http://www.jobst-audio.de/sonstigestut/ ... ngsangaben


Allgemeines:

- +10dB sind knapp doppelte Lautstärke, +20dB dann also die 4-fache

- Um +3dB zu bekommen, benötigt man die doppelte Leistung, für 10dB Zuwachs also knapp die 10-fache Leistung.

- Verdopplung der Lautsprecher bringt +3dB wegen Membranfläche und +3dB wegen doppelter Leistung, gesamt also +6dB (Vorsicht bei Tops, Stichwort Clustern...)

- Pro Entfernungsverdopplung -6dB, gerechnet nach dem Nahfeld, im Nahfeld -3dB pro Entfernungsverdopplung. (verschiedene Konstruktionen, Anordnungen usw. können das Nahfeld aber mehr oder weniger enorm erweitern!)

- In den D. gilt ein Pegel von maximal 99dB Leq an der Lautesten Stelle, an welche ein Zuhörer offiziell gelangen kann. ZB. der Anfang vom Floor/Bühne etc. Genaueres Hier
Allerdings A bewertet, also L(A)eq (Wichtig!) Link



Angaben, Pegel der Box:

- Schaut in den Datenblättern genau drauf wie und wo gemessen wurde.

- Einige Hersteller bewerten ihre Box gemessen am höchsten Punkt, zB macht die Box im Durchschnitt 97dB, oberhalb 8kHz steigt der Frequenzgang aber mal schmalbanding auf 102dB an,
der Hersteller gibt seine Kiste dann mit 102dB an, obwohl sie eigentlich 97dB haben sollte, bzw. hat.

- Andere nehmen einen Mittelwert, Durchschnitt wäre eigentlich zB. 97dB, der tiefste Punkt ist 95dB, der Höchste 103dB (Welche Box ist schon absolut linear?), der Mittelwert davon ist dann laut Hersteller 99dB, also wieder 2dB zu viel.

- Am besten, ihr schaut euch die Messungen an und lest den Durchschnittspegel selbst ab.

- Was auch Viele machen, geben den Pegel bei 2,83V an, das macht man aber nur bei 8 Ohm boxen, bei 4 Ohm müssten es 2V sein, dennoch werden viele Kisten bei 4 Ohm dennoch mit dem Pegel bei 2,84V angegeben, was natürlich mehr als 1W entspricht!
Oder in einer anderen Entfernung.
Normal gibt man den pegel bei 1 Watt in 1 Meter Entfernung an, also 1W/1m, oder eben 2,83V/1m bei 8 Ohm Kisten.


Angaben, Max Pegel der Box:

- finde ich persönlich doch recht unsinnig, doch leider schauen hier viel zu viele Leute drauf!

- Hier gibt es Unterschiede. Der Maximale Pegel kann unterschiedlich angegeben werden:
-> Ich persönlich nehme den Pegel bei 1W/1m und rechne ihn auf die rms Belastbarkeit hoch, das kommt schon recht nahe an den Max Pegel ran, nurnoch PC usw. abziehen (müsste aber gemessen werden)
-> Viele nehmen den Spitzenwert der Box (höchste Stelle im Fgang bei 1W, s.o.) und nehmen die maximale Belastbarkeit des Chassis, dann wird hochgerechnet, gibt gleich mal mindestens 3dB mehr auf dem Datenblatt.
-> Oder es wird sogar auf die Peak Leistung hochgerechnet, also was di Box theoretisch nen paar ms lang liefern könnte im kalten Zustand, gibt dann gleich mindestens 6dB mehr.

Beispiel:
eine Box mit 96dB (1 W/1 m) 4 Ohm und 200w rms, 400W max und 800W peak.
Ergibt theoretisch einen max Pegel von 118dB
Dann den max pegel von 121dB (max Leistung, also eigentlich Spitzenpegel etc.)
und einen Max, also eigentlich peak-Pegel von 124dB.
Eigentlich interessiert uns aber nur der Max Pegel bei rms Belastbarkeit, wenn überhaupt, hier können wir je nach Wertigkeit etc. aber wieder 2-4dB vom Maximalen Pegel abziehen, dank der Power-Compression.

jetzt gibt der Hersteller die 4 Ohm Box mit 2,83V/1m anstatt 1W/1m an und schon werden aus den 96dB mal gute 99dB, da 2,83V eben mal 2W bei einer 4 Ohm Kiste entsprechen.
Den Durchschnittspegel geben wir auch nicht an, sondern den Spitzenwert mit 99dB (1W), so wird dann aus der 96dB Kiste ruckzuck eine 102dB Box!

Hochgerechnet auf die Peak-leistung, ergibt das folgende Daten:
Pegel: 102dB 2,83V/1m (oder 99dB 1W/1m)
Max Pegel: 130dB

Und fertig ist das wundervolle Datenblatt, ohne dass irgendwas erfunden oder erlogen wurde!

Anmerkung:
Einige Boxen werden auch über die Verzerrungen mit ihrem max Pegel angegeben, machen zB. einige Zeitschriften.
Der Max. Pegel wird dann zb. bei 10% THD angegeben
(was ich persönlich Unsinnig finde, da THD auch K2, K3 K4 einschließt und der nicht störende K2 bei vielen Lautsprechern, vor allem Hochtönern doch sehr hoch ist, die störenden K3 Verzerrungen aber sehr niedrig, somit kommt die Kiste auf einen hohen THD Wert, ergo niedrigen Maximalpegel, obwohl sie absolut noch nicht verzerrt, also noch recht gut klingt, ergo noch massig Headroom nach oben hin hat!)

Fast korrekt wäre, wenn die Box einige Zeit die rms Leistung bekommen würde, so lange, bis sie recht warm wird und die PC gut einsetzt und dann den Pegel gemessen.
ist aber sehr umständlich und auch nicht 100% praxistauglich, da unsere Musik ja dynamisch ist, wir also nen hohen Crestfaktor haben, ergo unsere Kiste ja nicht immer auf Vollast läuft, somit net so super heiß wird, also auch weniger PC aufweist.

Kurzum, es gibt sehr viele Möglichkeiten den maximalen Pegel zu ermitteln, zu errechnen oder zu messen, aber nix davon ist meiner Meinung nach so richtig aussagekräftig.

Wer das nun alles gelesen und verstanden hat, wird auch verstehen warum und wie ich den den maximalen Pegel (und auch 1W Pegel) bei meinen Kisten angebe.
Also doch recht ehrlich, ohne geschönte Werte und PC, Crest usw. darf sich jeder selbst drauf rechnen/reimen.
(was mit natürlich schon einige PN, Emails und Fragen beschert hat, warum Box XY denn "nur" 96dB macht, die von yxz macht doch 104 und ist genau so groß nd kann Bass... usw usw)


Wie laut denn nu?:

- Wenn ich im Wohnzimmer doch wirklich laut höre, habe ich an Hörposition knapp 96dB(A), das ist doch schon recht viel, da ich mein Gegenüber schon anschreien muss.

- Schauen wir uns obige Rechnungen an, können wir errechnen, dass meine Box saubere 108dB leisten muss, damit ich in 2m Hörabstand meine 96dB(A) "genießen" kann.
(Mit A Bewertung muss/kann/darf der Bass natürlich einiges lauter sein. (siehe hierzu obige Links).

- Auf einer Veranstaltung dürfen wir ja "nur" 99dB, siehe oben, also was machen?
Die Box muss einige Meter nach hinten versetzt werden, also von den Leuten weg damit der Pegelabfall über die Entfernung geringer ausfällt/sich erweitert.
Zudem sollten die Boxen so hoch wie möglich aufgehängt werden, was natürlich der gleichmäßigeren Beschallung, somit auch dem Verständnis und Klang sehr zugute kommt.
Dafür muss die Box aber lauter können, da sie eben weiter von den Zuhörern weg steht.

Alternative (oder auch zusätzlich) wäre dann noch das Line-Array, Delay-Line(s) usw.

Wieder ein Beispiel:
Unsere Box hängt in 3 Meter Höhe und ist knapp 3 Meter vom ersten Zuhörer weg, natürlich angewinkelt/genau ausgerichtet, wie sich das gehört.
Somit ist die Entfernung knapp 4 Meter bis zum ersten Zuhörer, um diesem jetzt mit 99dB zu belästigen, muss unsere Box einen Pegel von 111dB auf 1 Meter erbringen
Die Leute in 8 Meter Entfernung (also 4m hinter Tanzflächenanfang) bekommen dann nur noch 93dB.

Würden unsere Boxen schon ab den Ersten Zuhörern, also ganz vorne neben der Bühne stehen, bräuchte sie nur 1-2 Watt um ihre erlaubten 99dB zu leisten.
Die Zuhörer in 4 Meter Entfernung (von Anfang Tanzfläche/BühnenAnfang), bekämen aber nur noch 87dB anstatt 93dB!

Kurzum, die Boxen gehören immer so hoch bzw. weit weg vom ersten Zuhörer wie es geht, muss dafür aber auch mehr Pegel liefern können.




Sehr langer Text, sorry dafür.... und spät ist es auch noch,
kann also sein, dass ich mich auch irgendwo verhaspelt habe, man möge mich bitte korrigieren oder aber auch gerne noch Fragen stellen.

Bittesehr und vielen Dank ;)

MfG
Jobsti
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#2

Beitrag von hugo 22 »

Danke für den aufschlussreichen Text. Was mich nochmal interessieren würde, wie werden 100 db wahrgenommen wenn sie von einem Subwoofer kommen und wie wenn sie von 4 subwoofern kommen. Der Pegel ist der gleiche aber wie verhält sich das mit der Membranfläche.
Und z.B. die lmt121 haben ja ca. 122 db. Das schent ja nach deiner Erläuterung zum Pegel ziemlich extrem zu sein. Wie weit muss man wegstehen um das auszuhalten, oder andersgesagt wie viel Pegel häjt man aus.

#3

Beitrag von hiandreas »

Wie weit muss man wegstehen um das auszuhalten


Die Lautstärke, welche auf dich einwirkt, kannst du in etwa durch deine Position vor dem Lautsprecher errechnen.
Dabei dabei ist aber zu beachten, das die Art der Berechnung (-3dB bei Verdopplung der Distanz) nur grob ist.
In der Exakten Formel wird von einem Kugelförmigen ausbreiten des Schallpegels ausgegangen, dabei ist auch relevant welcher Luftdruck Existiert, welche Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Frequenz, da Schallpegel auch immer ein Luftdruck ist.
Üblich ist es aber nicht in Schalldruck (pa) oder in Schall-Intensität (W/m²) sondern mit dem Schallpegel zu rechnen.
Der Schallpegel wird in Dezi also 0,1 Bell angegeben (dB)
Bei vereinheitlichter Rechenweise ergibt sich bei:
- Verdopplung der Distanz zum Lautsprecher
- Kugel artiger Ausbreitung
= -6,021 dB also bei 180° ca. -3dB
(Benutze -3dB wie von Benjamin genannt, super Faustformel!!)
2m = -3dB
4m = -6dB
8m = -9dB vom angegebenen Wert zB 96dB bei 1m

Links zum Thema:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db.htm
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallpegel.htm
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db-volt.htm
Übersicht:
http://www.sengpielaudio.com/Berechnungen.htm
oder andersgesagt wie viel Pegel häjt man aus.


Ab einem Pegel von 85 dB(A) ist grundsätzlich mit einer Gehörschädigung
zu rechnen, bis 89 dB(A) erst nach langen, darüber schon nach kürzeren Einwirkzeiten.
Oberhalb 94 dB(A) besteht bereits ein hohes Gehörschadenrisiko.
Eine Verdopplung der Expositionsdauer verdoppelt die Gehörgefährdung:
eine zweistündige Belastung mit 93dB(A) beinhaltet die gleiche Gehörgefährdung wie eine vierstündige Belastung mit 90 dB(A). Eine 4,8minütige Belastung mit 105 dB(A), so wie sie in Diskotheken
vorkommt, bedeutet die gleiche Gehörgefährdung wie eine achtstündige
Belastung mit 85 dB(A).

Wenn es dich genau Interessiert:
http://www.bundesaerztekammer.de/downloads/Gehoers.pdf
Zuletzt geändert von hiandreas am 6. Dez 2009 12:24, insgesamt 2-mal geändert.
MS-DOSn´t .....!

#4

Beitrag von huul »

schöne zusammenfassung. kann sein dass ich mich irre, aber erforden +10dB nicht die etwa 10-fache verstärkerleistung?

@hiandreas: ist ein deziBel nicht ein zehntel Bel?

Aber gute Erklärung!

#5

Beitrag von hiandreas »

Oh ja, Sorry!!! Ändere ich um, hier Korrekt:

Dezi; lat. decimus = zehnter; mal 10^-1 oder mal 0,1 = Zehntel

Danke!!
Hatte irgendwie Dekade im Kopf? Sorry Dumm!
aber erforden +10dB nicht die etwa 10-fache verstärkerleistung?


Bei Spannung gilt: Pegel in dB: L = 20 · log (Spannungsverhältnis)

Pegel +6 dB = doppelte Spannung
Pegel +12 dB = vierfache Spannung
Pegel +20 dB = zehnfache Spannung
Pegel +40 dB = hundertfache Spannung
Höchst selten interessiert in der Tonstudiotechnik wirklich die Leistung.
Vergiss daher die Frage nach Leistungsverstärkung!

Bei Leistung gilt: Pegel in dB: L = 10 · log (Leistungsverhältnis)

Pegel +3 dB = doppelte Leistung
Pegel +6 dB = vierfache Leistung
Pegel +10 dB = zehnfache Leistung
Pegel +20 dB = hundertfache Leistung

Elektrische Leistung P = P0 * 10 (LP/10)W
Elektrischer Leistungspegel LP = 10 log10 (P/P0)dB

1W = 0dB
2W = 3.0102999566398116 dB
4W = 6.020599913279623 dB
8W = 9.030899869919434 db
16W = 12.041199826559247 dB
32W = 15.051499783199057 dB
64W = 18.061799739838868 dB
128W = 21.072099696478677 dB
256W = 24.082399653118493 dB
512W = 27.092699609758302 dB
1024W = 30.102999566398115 dB

10W = 10dB
100W = 20dB
1000W = 30dB
10.000W = 40dB

Also, wenn dein Hifi Böxchen 90dB bei 1W/1m macht, müssen
über 2511,16 Watt da rein um 126dB zu erreichen :afro:

Aber da die MT-1214 99dB 1W/1m hat, genügen
316,22 Watt um 126dB 1m zu erreichen.

Dabei sind aber nicht die Verluste der Leitungen, Erwärmung der Schwingspule und und und eingerechnet!!
Wie du sieht passt die 3dB Formel gut um Verstärkung und Pegelabfall zu Berechnen!
Hat Benjamin aber alles schon oben erklärt!!
auch das mit zwei Pappen und 4Ohm und so!
Lese den ersten Beitrag von Benjamin noch mal genau durch!
Zuletzt geändert von hiandreas am 6. Dez 2009 12:59, insgesamt 4-mal geändert.
MS-DOSn´t .....!

#6

Beitrag von sleepy »

Genau das wollte ich auch Fragen..... irgendwie in sich inkonsistent, was der Jobsti da schreibt....
[url=http://www.cu-tech.de]Cu-Tech Veranstaltungstechnik[/url] - Aus Gladbeck, nicht nur für Gladbeck

#7

Beitrag von hiandreas »

Nicht inkonsistent, sondern nur ein sehr Komplexer Zusammenhang Simpel erklärt!
Wenn jemand mehr möchte:
Bitte ALLES Lesen:
http://www.sengpielaudio.com/Berechnungen.htm
MS-DOSn´t .....!

#8

Beitrag von Jobsti »

Korrigiert, war spät:

- Um +3dB zu bekommen, benötigt man die doppelte Leistung, für 10dB Zuwachs also knapp die 10-fache Leistung.
Mit freundlichen Grüßen
B. Jobst (Tontechniker FH) | Fa. Jobst-Audio | 36396 Steinau Ulmbach | Germany | www. Jobst-Audio .de
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