Leistung zu Lautstärke
Anmerkungen zu Schallpegel, Hörempfinden, dB und Watt
Menschen verfügen über einen beeindruckenden Hörbereich. Von absoluter Stille zu leichten Luftgeräuschen, bis hin zum ohrenbetäubenden Lärm eines Düsentriebwerkes reichen seine Fähigkeiten. Das bedeutet im Klartext ein Verhältnis von 1 zu 1014!
Um mit diesem großen Wertebereich vernünftig umgehen zu können, wurde ein System zu Übermittlung der Größenverhältnisse vereinbart, welches Änderungen in Dezibel (zu Ehren von Alexander Graham Bell) relativ übersichtlich erscheinen läßt. Leider geben diese logarithmisch berechneten Änderungen immer wieder Anlass zu Verwunderung. Die gilt insbesondere dann, wenn sowohl elektrische als auch akustische Werte in dB angegeben werden. Daher noch einmal eine kurze Definition:
- Die Verdopplung einer elektrischen Spannung (oder eines Stromes) – also z. B. von 1 auf 2 Volt – entspricht einem Zuwachs von 6 dB. Eine Halbierung – also z. B. von 1 auf 0,5 Volt – wird durch eine Verminderung um 6 dB angegeben
Beispiel: Steigt der Ausgangspegel einer Endstufe um 18 dB, so ist ihre Ausgangsspannung 8 mal so hoch geworden, steigt also z. B. von 2 auf 16 Volt. So weit so gut.
- Eine Verdopplung der Leistung (oder der Lautstärke) unterliegt aber einem anderen Verhältnis – also z. B. von 1 Watt auf 2 Watt – entsprecht einem Zuwachs von 3 dB! Ein Zuwachs von 6 dB entspricht dann also der 4-fachen Leistung!!!
Beispiel: Steigt die Ausgangsleistung einer Endstufe um 18 dB, so hat sich ihre Leistung um den Faktor 64 (!!!) erhöht, steigt also z. B. von 2 auf 128 Watt.
Was sagt uns nun dieser Vergleich in Bezug auf Endstufen und erforderlicher Ausgangsleistung?
- Eine Erhöhung der Lautstärke um 1 dB erfordert rund 27 % mehr Leistung
- Eine Verdopplung der Lautstärke (3dB) erfordert rund 100% mehr Leistung, also ebenfalls eine Verdopplung
Beispiel: Eine Verdopplung der Ausgangsleistung von 100 auf 200 Watt erhöht die Lautstärke um 3 dB, was jedoch NICHT zu einer Verdoppelung des Lautstärkeeindrucks führt. Die Wahrnehmung des Ohres ist nicht nur vom Schalldruck allein, sondern auch von der Frequenz abhängig. Dieser Sachverhalt wird mit dem sog. A-Schallpegel berücksichtigt. Eine Zunahme um 10 dB(A) bedeutet daher etwa eine Verdoppelung des Lautstärkeeindrucks.
Bitte beachten: Die Verdopplung der Lautstärkeeindrucks erfordert eine Erhöhung um rund 10 dB, also der zehnfachen(!) Leistung. Das heißt, erst eine 1000 Watt Endstufe bringt, verglichen mit einer 100 Watt Endstufe, genügend Ausgangsleistung um eine Verdopplung des Lautstärkeeindrucks zu bewirken. Diese Erkenntnis ist bei der Dimensionierung und Budgetierung einer Beschallungsanlage zu bedenken.
