Der Schalldruckpegel, das menschliche Gehör und die empfundene Lautstärke

Ein Überschallflugzeug bringt es auf etwa 150 Dezibel – oder abgekürzt dB. Für viele ist dies der lauteste vorstellbare Schall. In einer Disco liegen die Werte immerhin noch bei 100 dB. Doch auch für HiFi-Fans, die ja bekanntlich lieber gut als laut hören möchten, lohnt es, sich einmal etwas genauer mit dem Thema Schalldruckpegel zu beschäftigen. Denn die Höhe des Schalldrucks ist keineswegs gleichbedeutend mit der empfundenen Lautstärke.

Dezibel: Die Maßeinheit für die Lautstärke

Dezibel-Messgerät der Firma Brüel & Kjær
Dezibel-Messgerät der Firma Brüel & Kjær

Mit dem Schalldruckpegel lässt sich die Stärke eines Schallereignisses beschreiben – beim Lautsprecher ist das der erzeugte Lautstärkepegel. Lautstärken sind allgemein besser nachzuempfinden, wenn sie in Dezibel – der Maßeinheit des Schalldruckpegels – ausgewiesen sind.

Die Maßeinheit Dezibel ist dir vermutlich ein Begriff: Aber was verbirgt sich genau dahinter?

  1. Dezibel ist keine physikalische Größe und drückt somit auch keinen absoluten Betrag aus.
  2. Dezibel zeigt lediglich das Verhältnis zweier gleichartiger physikalischer Größen an.
  3. Deswegen spricht man bei Dezibel auch von einer „logarithmischen Maßzahl“.

Dein Gehör kann feinste Lautstärke-Nuancen unterscheiden

Aber warum verwendet man keine feste Größe für die Bestimmung der Lautstärke? Der Grund liegt in der enormen Bandbreite der Lautstärkenwahrnehmung des menschlichen Gehörs. Das leiseste Geräusch, das ein Mensch wahrnehmen kann, ist milliardenfach leiser als das lauteste. Es wäre unmöglich – und vor allem unpraktisch – mit dieser enormen Spannweite zu arbeiten. Daher die logarithmische Skala.

Bei einer HiFi-Anlage ist in der Regel von der „Schallintensität“ die Rede. Dabei handelt es sich um die von den Lautsprechern auf einer bestimmten Fläche abgestrahlte Schallleistung. Ausgedrückt wird diese Intensität in Watt/m².

Das Verhältnis zwischen Dezibel und Schallintensität lässt sich folgendermaßen darstellen:

  • Ein Anstieg von 3 dB führt zu einer Verdopplung der Intensität.
  • 6 dB vervierfachen die Schallintensität.
  • Bei 10 dB ist die Intensität verzehnfacht.

Die Schallintensität ist vergleichbar mit der elektrischen Leistung. Eine Änderung des Dezibel-Betrags führt je nach betrachteter Größe zu unterschiedlichen Verhältnisänderungen.

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Was genau ist Schalldruck oder Schalldruckpegel?

Doch zurück zum Schalldruck. Er beschreibt die Kraft, die auf eine Fläche einwirkt und wird in der Einheit Pascal (Newton/m²) gemessen. Daraus ergeben sich andere Verhältnismäßigkeiten als bei der Schallintensität. So liegt bei 6 dB eine Verdopplung des Schalldrucks vor, verdreifacht wird er bei einem 10-dB-Anstieg.

Der Schalldruck ist vergleichbar mit der elektrischen Spannung. Die empfundene Lautstärke quadriert sich dabei in Zehnerschritten: 10 dB entsprechen einer Verdopplung des empfundenen Lautstärkepegels, 20 dB einer Vervierfachung, 30 dB einer Verachtfachung usw.

Bereich der Wahrnehmung von Musik, Sprache und Schalldruck
Diese Grafik zeigt den Bereich der Wahrnehmbarkeit von Musik und Sprache im Verhältnis zum Schalldruck.

Neben dieser vereinfachten Darstellung des Schalldrucks ist auch eine Definition der Druckänderung wichtig, die durch den Schall hervorgerufen wird. Das Gehör ist in der Lage, einen Schalldruckpegel zwischen 0,00002 Pascal und 20 Pascal wahrzunehmen, was etwa dem Faktor von 1 zu 1 Million entspricht. Dieser Bereich liegt auch im Verstärker vor. Bei dieser Messbreite ist es leichter, den Schalldruck gemessen in dB anzugeben.

Der Schalldruck von 0,00002 Pascal stimmt mit einem Schallpegel von 0 dB überein, der Schalldruck von 20 Pascal liegt bei 120 dB. Ein Beispiel verdeutlicht dies: Ein normales Gespräch erzeugt rund 60 dB Schalldruckpegel auf 1 Meter Entfernung, ein Konzert kann durchaus die Schmerzgrenze von ca. 120 dB erreichen. Lauter ist nur ein Düsenjet aus 500 Meter Entfernung.

Zur Erinnerung: Ein Anstieg des Schalldruckpegels um nur 10 dB verdoppelt bereits die Empfindung der Lautstärke. Unterschiede von 3 dB kannst du schon deutlich hören, alles darunter ist meist nur im direkten Vergleich erkennbar.

Eine genauere Erläuterung sowie Umrechnungsmöglichkeiten von Schalldruck zu Schallpegel in dB, Schallintensität in Schallpegel oder umgekehrt findest du beispielsweise hier.

Der Schalldruck und seine Bedeutung für deine HiFi-Anlage

Schluss mit der Theoriestunde: Jetzt kommen wir zum praktischen Teil. Denn für deine Sound-Anlage bedeutet das alles letztlich Folgendes.

Die Anlage hört sich selbst

Moderne Anlagen haben für den perfekten Sound ein Mikrofon eingebaut, das den Schall aus den Lautsprechern in elektrische Energie zurückwandelt. Dadurch erkennt die Anlage selbst den Hörraum und passt den Sound entsprechend an. Hierbei sollte man die Faustregel „Je größer der Raum, desto leistungsfähiger die Anlage“ beachten.

Anlage passend zum Raum wählen

  • Nutze zur Berechnung der Raumgröße deines Heimkinos nur den akustisch genutzten Bereich.
  • Eine Dachschräge beeinflusst die akustische Charakteristik des Raums ebenso wie hohe Decken.
  • Bei einer Raumhöhe über 3,50 Meter solltest du die Quadratmeterzahl mit 1,5 multiplizieren.
  • Empfehlen wir eine Anlage für einen Raum bis 50 qm, kannst du die Anlage auch genauso gut in einem deutlich kleineren Raum nutzen: Es handelt sich stets um Maximalangaben.

Diese und weitere Faktoren solltest du beim Auf- und Einstellen deiner Anlage berücksichtigen. Unser ausführlicher Lautsprecher-Guide hilft dir beim Einrichten deiner Heimkino-Anlage mit konkreten Tipps weiter.

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  • Definion 3 Surround „5.1-Set“: Keine halben Sachen? Dieses Klangensemble gehört zum Feinsten, was du dir für dein Heimkino zulegen kannst. Das patentierte Koaxial-Chassis sorgt für beste Abbildung von jedem Tönchen. Und mit den Front- oder Downfire-Subwoofern entscheidest du, wo der Schall einschlägt.

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Fazit: Der Schall lässt im Heimkino die Sessel wackeln

  • Ein akustisches Signal aus der HiFi-Anlage lässt sich über die Frequenz sowie über den Schalldruck messen.
  • Eine wichtige Rolle spielen diese Daten unter anderem, wenn man sich das perfekte Heimkino einrichten will.
  • Die Dimension vom Schalldruck (der in Pascal angegeben wird) ist so groß, dass sie für den alltäglichen Gebrauch unpraktisch ist.
  • Daher arbeitet man mit der logarithmischen Maßzahl Dezibel. Mithilfe dieser Angabe ist ein verzerrungsfreier Sound möglich.

Titelbild: Jet durchbricht Schallmauer: Dieses Bild ist das Werk eines Seemanns oder Angestellten der U.S. Navy, das im Verlauf seiner offiziellen Arbeit erstellt wurde; Quelle: Wikimedia Commons, Autor: Ensign John Gay, U.S. Navy
Diese Datei wurde als frei von jeglichen bekannten Einschränkungen des Urheberrechts, einschließlich verbundener und benachbarter Rechte erkannt.
Bild 1: Quelle: Wikimedia Commons, Autor: Harke
Bild 2: Quelle: Wikimedia Commons, Autor: APPER

Der Schalldruckpegel, das menschliche Gehör und die empfundene Lautstärke
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Teufel Blog Redaktion

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