Zusammenhang -dB / Impendanz / Lautstärke / Leistung

[tachyon]

Hallo,

mir ist irgendwie noch nicht ganz klar, wie genau der Volume-Knopf am Verstärker mit der Lautstärke des Lautsprechers zusammenhängt (klingt doof, ich würde es aber gerne technisch detailliert verstehen).

Auf dem AVR sehe ich eine Anzeige mit -dB, ist das die Leistungsdifferenz in dB von der maximal durch den Verstärker möglichen Leistung? Oder hat das irgendwie mit der Impendanz der Box zu tun und der Lautsprecher entscheidet durch seinen Widerstand, wieviel Watt er zieht?

Wäre toll, wenn mir das einer technisch erklären könnte!

[g.vogt]

Hallo tachyon,

schau mal hier rein.

dB ist immer nur das Verhältnis zweier Bezugsgrößen (wobei die dB-Zahl für Spannung und Leistung die selbe ist); nun kommt es halt darauf an, was der Hersteller des AVR als 0dB definiert hat.

Mit internetten Grüßen
Gerald Vogt

[Weyoun]

Na, na!!!

Wenn man das dB-Verhältnis von Spannungen angibt (dBµV), dann hat man einen Umrechnungsfaktor von 20 => 20 dBµV mehr entspricht einer Verzehnfachung der Spannung.
Wenn man aber das Verhältnis von Leistungswerten angibt (dBm), dann hat man einen Umrechnungsfaktor von 10 => 10 dBm mehr entspricht einer Verzehnfachung der Leistung.

Im HiFi-Bereich wird eigentlich immer von dBm gesprochen.

0dBm am Verstärker => es kommt eine elektrische Leistung von 1mW aus dem Verstärker
10dbm => 10mW aus dem Verstärker
...
50dBm => 100W aus dem Verstärker

Nun zum Schallpegel:
Bei Lautsprechern wird immer ein Wirkungsgrad in dB angegeben, meist ist es der Schalldruck (in dBA), welcher bei einer einer elektrischen Einspeisung von 1W in 1m Entfernung gemessen wird.

Beispiel NuBox 481: Wirkungsgrad 87 dB
Am Verstärker herrscht leiser Betrieb (1mW an der Endstufe = 0dBm) => Der Schalldruck des Lautsprechers beträgt Wirkungsgrad - 30dB = 57dBA
Am Verstärker herrscht hohe Lautstärke (1W an der Endstufe = 30dBm) => Der Schalldruck des Lautsprechers beträgt Wirkungsgrad = 87dBA
Am Verstärker herrscht Disko-Betrieb (100W an der Endstufe = 50dBm) => Der Schalldruck des Lautsprechers beträgt Wirkungsgrad + 20dB = 107dBA

Nun zur Impedanz: Die kann man sich vereinfacht ausgedrückt als frequenzabhängigen elektrischen Widerstand vorstellen.
Beim Lautsprecher ist über das Frequenzspektrum von 20Hz bis 20kHz linear. Meist liegt die Impedanz bei hohen Frequenzen zwischen 4 und 10 Ohm, bei den Tiefbässen meist 2 bis 4 Ohm.

War das einigermaßen verständlich?

LG,
Martin

[DoDo]

Also wenn mein AVR von -80dB bis 0dB geht, sind die 0dB die maximale Leistung, also maximale Stromaufnahme * Wirkungsgrad / Anzahl der Kanäle.

Angenommen ich hab eine maximale Aufnahme von 200W, bei 75% Wirkungsgrad auf 2 Kanäle, wären dann 75W pro Kanal.
Hat mein LS einen Wirkungsgrad von 87dB (also 87dB / 1W / m), wie komme ich dann auf die eigentliche Lautstärke (angenommen in 1m Entfernung) ?

von 80 auf 90dB ist eine Verdoppelung der Lautstärke, stimmts?

Schwere Kost für eine Samstag Nacht

[Zweck0r]

Hat mein LS einen Wirkungsgrad von 87dB (also 87dB / 1W / m), wie komme ich dann auf die eigentliche Lautstärke (angenommen in 1m Entfernung) ?

Indem Du sie misst

Rechtsanschlag bzw. Einstellung 0 dB besagt nur, dass der Verstärker seine maximale Verstärkung hat, die aber nicht genormt ist. Ebensowenig genormt ist die Ausgangsspannung von CD-Playern und anderen Quellengeräten, und es soll auch noch ein paar CDs geben, die nicht ständig an der digitalen Vollaussteuerung kleben.

Signalspannung, Wirkungsgrad und Entfernung reichen auch nicht aus, um den Pegel eines Lautsprechers am Hörplatz vorherzusagen, weil Abstrahlverhalten und Raumakustik noch kräftig (und frequenzabhängig) in die Suppe spucken.

Ohne diese ganzen Informationen hat die Einteilung der Lautstärkeeinstellung nur relativ eine Aussage, sprich -10 dB ist um 10 dB leiser als 0 dB, aber der Absolutwert ist unbekannt.

Grüße,

Zweck

[tachyon]

Danke Leute, die Sache mit dem Wirkungsgrad war der Missing Link, der mir gefehlt hat. Jetzt hab ichs verstanden!

[BlueDanube]

Auf dem AVR sehe ich eine Anzeige mit -dB, ist das die Leistungsdifferenz in dB von der maximal durch den Verstärker möglichen Leistung?

Das stimmt leider nicht bei jedem Gerät, denn manche Hersteller sind dazu übergegangen, das obere Ende mit einem positiven dB-Wert zu markieren, sodass zB. voll aufgedreht +24dB angezeigt wird und 0dB irgenwo darunter liegt. Der Grund ist mir völlig unklar, denn die 0dB können so ja keinen sinnvollen Referenzwert darstellen.

Hat mein LS einen Wirkungsgrad von 87dB (also 87dB / 1W / m), wie komme ich dann auf die eigentliche Lautstärke (angenommen in 1m Entfernung) ?

Indem Du sie misst

Naja, zumindest im freien Feld könnte man die tatsächliche Lautstärke auf Achse einigermaßen berechnen (wenn man Kompressionseffekte vernachlässigt).
In einem realen Raum wirds kompliziert, denn da kommt es auf die Richtcharakteristik, den Boxenwinkel, die Wandbeschaffenheit (Absorption), etc. an.

[Weyoun]

Also wenn mein AVR von -80dB bis 0dB geht, sind die 0dB die maximale Leistung, also maximale Stromaufnahme * Wirkungsgrad / Anzahl der Kanäle.

Angenommen ich hab eine maximale Aufnahme von 200W, bei 75% Wirkungsgrad auf 2 Kanäle, wären dann 75W pro Kanal.
Hat mein LS einen Wirkungsgrad von 87dB (also 87dB / 1W / m), wie komme ich dann auf die eigentliche Lautstärke (angenommen in 1m Entfernung) ?

von 80 auf 90dB ist eine Verdoppelung der Lautstärke, stimmts?

Schwere Kost für eine Samstag Nacht

Dafür gibt es Logarithmen-Gesetze.

75W pro Kanal macht einen Leistungspegel von 48,75dBm.
Dann noch der Wirkungsgrad von 87 dB aufaddiert und die 30dB Diskrepanz zwischen W und mW abgezogen und schon hat man in einer Entfernung von 1 m zum Lautsprecher einen Schallpegel von 105,75dBA (im idealen Raum ohne Schallreflexionen und Absorbtionen).

Das mit der Verdopplung der Lautstärke bei einer Pegelanhebung um 10dB stimmt in etwa: Bei 10-fachem Schallpegel (also 10-facher elektrischer Leistung aus dem Verstärker) nimmt der Mensch eine Verdopplung der Lautstärke war.

LG,
Martin

[laurooon]

Ich habe das so verstanden, dass 0db die "Referenzlautstärke" einer Quelle ist. Wenn ich Radio mit 0db höre, ist dies leiser als wenn ich eine DVD mit 0db höre.

Ich dachte immer 0db wäre die "Ursprunglautstärke" in der ein Film (fürs Kino) abgemischt worden wäre. Diese Lautstärke kann man dann mit +db erhöhen, oder mit -db verringern. Wir alle nutzen natürlich -db, da der Film für ein 200qm Kino und nicht für ein 35qm Wohnzimmer gemischt wurde.

[Weyoun]

Wenn das wirklich standardisiert wäre, dann
1) müsste jeder AVR bei 0dB die selbe Spannung an seinen PreOuts ausgeben.
2) müsste jede separate Endstufe über einen "Standard-Dampfungsfaktor-Schalter" mit dem gleichen Faktor verfügen.
3) müsste jede THX-spezifieziert Box den gleichen Wirkungsgrad haben

Da alle 3 Faktoren nicht gleichzeitig erfüllbar sind, geht das einfach in der Praxis nicht.

LG,
Martin