Wie gesagt, die Webseite von Prof. Sengpiel ist eine gute Nachschlagequelle, wenn auch für den allerersten Einstieg ein wenig ungeordnet. Aber mit Geduld findet man sich zurecht. Viele Grundaussagen findet man auch immer wieder auf der Seite.
Pegel:
Ein Pegel ist ein logarithmisches Maß einer physikalischen Größe, um einen sehr großen Wertebereich (Millionstel bis Millionen) in einen einfacheren Wert zu pressen. Das Maß dB ist
immer eine Relation zu einem bestimmten anderen Wert. Es gibt:
1. Relativer Pegel
wird nur in dB angegeben und meint eine Änderung einer physikalischen Größe. Z.B. "3 dB lauter", "4,5 dB weniger Sendeleistung". dB bezieht sich hierbei immer auf den vorherigen Wert und braucht daher keinen Zusatz.
2. Absoluter Pegel
wird mit einer Bezugsgröße angegeben. Z.B. den Lautstärkepegel dB(spl) - steht für sound pressure level.
Dieser Wert bezieht sich auf einen Schalldruck einer der absoluten physikalischen Größe von 20µPa. Immer! Dieser Wert wurde als untere Hörschwelle festgelegt, wobei die in der Praxis nie erreicht wird und bei den meisten irgendwo bei 20 dB(spl) liegt.
0 dB(spl) ist also = 20 µPa. 6 dB(spl) = 40 µPa. 12 dB(spl) = 80 µPa usw…
Andere absolute Pegel beziehen sich auf andere absolute physikalische Größen.
Wikipedia hat eine schöne Übersicht dazu.
Leider wird die Namenskonvention von dB(m) z.B. oft nicht so ganz sauber gelebt und auch dB(m) für den Bezug auf 1 mV oder 1 mIrgendwas verwendet, was manchmal zu Verwirrungen führt. Ich bevorzuge daher für den Bezug auf mW auch dB(mW) zu schreiben. Ist weniger missverständlich.
So weit so gut. Nun gibt es dummerweise zwei verschiedene Pegelarten. Also noch zwei sozusagen.
A. Pegel für Feldgrößen
Berechnung: 20x log Wert/Bezugswert. Setzt du also einen Bezugswert von 20µPa und einen Wert von 40 µPa (also ein Verhältnis von 2) kommst du auf einen Pegel von
6 dB. Feldgrößen (Spannung, Strom, Schalldruck…) ändern sich also bei Verdopplung um +
6 dB.
B. Pegel für Leistungsgrößen
Berechnung: 10x log Wert/Bezugswert. Setzt du also einen Bezugswert von 1 mW und einen Wert von 2 mW (also ein Verhältnis von 2) kommst du auf einen Pegel von
3 dB. Leistungsgrößen (elektrisch Leistung, Antennensendeleistung…) ändern sich also bei Verdopplung um +
3 dB.
Ich könnt dir jetzt noch mathematisch herleiten, warum Leistungspegel nur 10x log gerechnet werden, aber das lass ich jetzt mal.
Damit hättest du eigentlich alle Mittel zum rumrechnen in der Hand. Die Empfindlichkeit eines Lautsprechers liegt idR so zwischen 85 dB(spl) bei weniger empfindlichen bis über 110 dB(spl) bei Hornlautsprechern. Dieser Schalldruck gilt bei Lautsprechern immer im Abstand von 1 m bei einer angelegten Leistung von 1 W. Bei Fullrange-Lautsprechern ist es idR für 1 kHz angegeben.
Hast du jetzt einen
JBL PRX412M mit 95 dB(spl)/1W/1m und verdoppelst die Leistung auf 2 W, wird er 98 dB in 1 m Entfernung abstrahlen. Setze 100 W als Wert in die Formel und du kommst auf +20 dB --> also 115 dB(spl) in 1 m Entfernung. Setz die 600 W ein und du erhältst +28 dB --> also
123 dB(spl). Und schon fällt auf, dass selbst die 126 dB, die bei der Box angegeben waren, nur ein Peakwert waren. Hab ich also den falschen Wert übernommen un hätte nachrechnen sollen.
Zum Vergleich hab ich bei der
Seeburg Acoustic Line TSM12: 98 dB(spl)/1W/1m. Gleiche Belastbarkeit, alles einfach nur 3 dB mehr, also bei 600 W
126 dB(spl). Auch hier seh ich gerade, dass ich die Peakleistung als Max übernommen hatte. So tricksen eben alle, wenn man nicht aufpasst.
Bei der
F1 Res 1 mal nur den Tieftöner-Wert genommen (der Hochtöner ist durch das Horn ja noch mal 10 dB empfindlicher!). 102 dB(spl)/1W/1m. Macht bei 100 W schon 122 dB(spl) in 1 m Entfernung (7 dB mehr als die JBL) und bei der Maximallast von 350 W einen Schalldruck von
127 dB(spl). Also deutlich lauter bei knapp über halber Leistung.
So nebenbei: der Mittel-Hochtöner der F1 Res 1 - der immerhin schon bei 500 Hz ansetzt - macht bei 100 W also einen Pegel von 132 dB(spl). Das tut schon arg weh!
Zur Einordnung und noch mal zur Unterscheidung von Feld- und Leistungsgrößen:
Eine doppelte Leistung erzeugt also +3 dB mehr Schalldruck. Doppelter Schalldruck ist aber +6 dB (weil Feldgröße). Um also den doppelten Schalldruck zu erzeugen braucht man 2x die doppelte Leistung, also die vierfache! Ganz blöde Sache: Die gemessen doppelte Lautstärke wird vom Menschen im Schnitt nicht als doppelt empfunden. In langen Studien in der Mitte des letzten Jahrhunderts hat man rausgefunden, dass eine Lautstärkeänderung um +10 dB als Verdopplung empfunden wird (sicherlich individuell leicht abweichend). Für eine empfunden doppelte Lautstärke braucht es also (rechne noch mal durch…) etwa die 10-fache Leistung des Verstärkers. Oder anders gesagt: Ob eine Box jetzt mit 350W oder 100W betrieben wird, macht gar nicht soooo viel in der empfundenen Lautstärke aus.
Also unterscheide Absolutpegel/Relativpegel wie auch Feld-/Leistungsgrößen. Entscheidend für die dauerhaft leistbare Lautstärke ist die Empfindlichkeit und die Maximalleistung RMS(!). Daraus ergibt sich ein maximaler RMS-Schallpegel. Muss man sich eben ausrechnen, weil oft nicht angegeben. Merke: Leistungsverdopplung = +3dB, Lautstärkeverdopplung = +6 dB, empfundene Lautstärkeverdopplung = +10 dB.