Dezibel & Pegel
Das Dezibel ist kein absoluter Wert, sondern ein logarithmisches Verhältnis zu einer Bezugsgröße. Erst das Kürzel dahinter (dBu, dBV, dBFS, dB SPL) sagt, worauf sich die Zahl bezieht. Ohne Zusatz beschreibt „dB“ nur einen Unterschied, etwa „3 dB lauter“.
Für Größen wie Spannung und Schalldruck gilt 20 × log(a/b), für Leistungen 10 × log(a/b). Deshalb bedeutet doppelte Spannung +6 dB, doppelte Leistung aber nur +3 dB.
| Einheit | Bezug | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| dBu | 0,775 V | Studio- und Profi-Line-Pegel (+4 dBu = 1,23 V) |
| dBV | 1 V | Consumer-Line-Pegel (−10 dBV = 0,32 V) |
| dBFS | digitale Vollaussteuerung | Pulte, Interfaces, DAWs; 0 dBFS ist das Maximum |
| dB SPL | 20 µPa Schalldruck | Lautstärke im Raum, Hörschwelle bei 0 dB SPL |
| dB(A) / dB(C) | dB SPL mit Frequenzbewertung | A: gehörrichtig für Mittelwerte, C: für Spitzen und Bass |
Umrechner Spannung ↔ Pegel
Pegel addieren
Schall & Frequenz
Schall breitet sich in Luft bei 20 °C mit rund 343 m/s aus, pro Grad Celsius etwa 0,6 m/s schneller. Die Wellenlänge ergibt sich aus λ = c / f. Sie erklärt viele Effekte in der Praxis: Tiefe Frequenzen mit mehreren Metern Wellenlänge gehen um Hindernisse herum und lassen sich kaum bündeln, hohe Frequenzen werden schon von Personen und Kulissen abgeschattet.
| Frequenz | Wellenlänge | Bedeutung in der Praxis |
|---|---|---|
| 20 Hz | 17,2 m | untere Hörgrenze, eher fühlbar als hörbar |
| 50 Hz | 6,9 m | Kickdrum-Druck, Raummoden in kleinen Sälen |
| 100 Hz | 3,4 m | typischer Bereich für Sub-/Top-Übergang |
| 1 kHz | 34 cm | Referenzton für Pegelabgleich |
| 4 kHz | 8,6 cm | Bereich höchster Ohrempfindlichkeit |
| 10 kHz | 3,4 cm | stark gerichtet, leicht abgeschattet |
Wellenlänge berechnen
Eine Oktave ist eine Verdopplung der Frequenz. Das menschliche Gehör umfasst rund zehn Oktaven von etwa 20 Hz bis 20 kHz, wobei die obere Grenze mit dem Alter deutlich sinkt. Analyzer arbeiten deshalb oft in Terzbändern, also drei Bändern pro Oktave.
Frequenzbereiche beim Mischen
Die Grenzen sind fließend, als Orientierung beim EQ hat sich diese Einteilung bewährt:
| Bereich | Frequenz | Klingt nach | Typische Eingriffe |
|---|---|---|---|
| Sub-Bass | 20–60 Hz | Druck, Körper | Low-Cut bei allem, was dort nichts verloren hat |
| Bass | 60–250 Hz | Fundament, Wärme | Kick und Bass trennen, Dröhnen absenken |
| Untere Mitten | 250–500 Hz | Fülle oder „Pappe“ | häufigster Bereich für Absenkungen bei Mulm |
| Mitten | 500 Hz–2 kHz | Kern, Durchsetzung, „Nase“ | Sprache und Gitarren formen |
| Präsenz | 2–5 kHz | Verständlichkeit, Nähe | vorsichtig anheben, wird schnell aggressiv |
| Brillanz | 5–20 kHz | Luft, Glanz, Zischlaute | De-Essing bei 5–8 kHz, Shelf für Luft |
Die Grundtöne der Sprechstimme liegen bei Männern meist um 100–150 Hz, bei Frauen um 200–250 Hz. Für die Verständlichkeit sind aber vor allem die Konsonanten zwischen 2 und 4 kHz entscheidend. Ein Low-Cut bei 80–120 Hz an Sprechermikrofonen kostet fast nichts und verringert Trittschall und Poppgeräusche.
Lautstärke & Grenzwerte
| dB SPL | Beispiel |
|---|---|
| 0 | Hörschwelle bei 1 kHz |
| 30 | leiser Raum, Flüstern |
| 60 | normales Gespräch in 1 m |
| 85 | starker Straßenverkehr; ab hier Gehörschäden bei Dauerbelastung |
| 95–100 | Rock-Konzert am FOH, Diskothek |
| 120 | direkt vor der PA, Schmerzschwelle naht |
| 130+ | Schmerzschwelle, Schäden schon bei kurzer Einwirkung |
Publikum (DIN 15905-5): Bei Veranstaltungen mit elektroakustischer Verstärkung gilt als Richtwert ein Beurteilungspegel von 99 dB(A), gemittelt über Zeitabschnitte von 30 Minuten. Gemessen wird mit einem Gerät mindestens der Genauigkeitsklasse 2.
Personal (Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung): Ab einem Tages-Lärmexpositionspegel von 80 dB(A) muss Gehörschutz bereitgestellt werden, ab 85 dB(A) muss er getragen werden. Für Spitzenpegel liegen die Auslösewerte bei 135 und 137 dB(C).
Jede Erhöhung um 3 dB halbiert die zulässige Einwirkzeit bei gleicher Gehörbelastung. Wer acht Stunden 85 dB(A) aushält, ist bei 94 dB(A) nach einer Stunde an derselben Grenze. Die genauen Pflichten stehen in den jeweiligen Normen und Verordnungen, im Zweifel gilt deren aktueller Wortlaut.
Mikrofone
Dynamische Mikrofone arbeiten mit Tauchspule, brauchen keinen Strom, vertragen hohe Pegel und sind robust. Ideal für Gesang auf der Bühne, Snare, Gitarrenverstärker. Kondensatormikrofone brauchen Phantomspeisung, lösen feiner auf und reagieren schneller auf Transienten. Gut für Overheads, akustische Instrumente und Sprache im ruhigen Umfeld.
| Richtcharakteristik | Unempfindlichste Richtung | Einsatz |
|---|---|---|
| Kugel | keine, nimmt rundum auf | Raum, Ansteckmikros, Messmikrofone |
| Niere | hinten (180°) | Standard für Gesang, Monitor genau dahinter |
| Superniere | ca. 125° seitlich hinten | laute Bühnen, Monitore schräg hinten |
| Hyperniere | ca. 110° | noch engere Ausblendung, kleine Rückkeule |
| Acht | seitlich (90°) | Zwei-Personen-Interviews, MS-Stereo, Bändchen |
Nahbesprechungseffekt: Gerichtete Mikrofone heben tiefe Frequenzen an, je näher die Quelle ist. Das macht Stimmen voller, erklärt aber auch Dröhnen bei Sängern, die das Mikro in der Hand fast verschlucken.
Phantomspeisung P48: 48 V Gleichspannung, über die Signaladern 2 und 3 gegen Masse geführt. Dynamischen Mikrofonen an symmetrischen Leitungen schadet sie nicht. Bei Bändchenmikrofonen mit fehlerhafter Verkabelung, unsymmetrischen Geräten und beim Stecken unter Spannung ist Vorsicht nötig.
3:1-Regel: Nehmen zwei Mikrofone dieselbe Quelle auf, sollte das zweite mindestens dreimal so weit entfernt sein wie das erste von der Quelle. Das hält Kammfilter durch Laufzeitunterschiede klein.
Kabel & Anschlüsse
Symmetrische Leitungen führen das Signal zweimal mit umgekehrter Polarität. Am Eingang wird die Differenz gebildet, eingestreute Störungen, die auf beiden Adern gleich ankommen, löschen sich dabei aus. Deshalb funktionieren 50 m Mikrofonkabel problemlos, ein unsymmetrisches Klinkenkabel brummt dagegen schon nach wenigen Metern.
| Stecker | Belegung |
|---|---|
| XLR (3-polig) | Pin 1 Masse/Schirm, Pin 2 heiß (+), Pin 3 kalt (−) |
| Klinke TRS (Stereo) | Spitze heiß (+), Ring kalt (−), Schaft Masse – oder Stereo links/rechts |
| Klinke TS (Mono) | Spitze Signal, Schaft Masse – immer unsymmetrisch |
| Speakon NL4 | 1+ / 1− für den ersten Weg, 2+ / 2− für den zweiten (z. B. Bi-Amp) |
| Signalart | Typischer Pegel | Hinweis |
|---|---|---|
| Mikrofon | etwa −60 bis −20 dBu | braucht Vorverstärker (Gain) |
| Instrument (Gitarre, Bass) | etwa −20 dBu, hochohmig | DI-Box für langen Weg und Symmetrierung |
| Line Consumer | −10 dBV | Laptops, Zuspieler, HiFi |
| Line Profi | +4 dBu | Pulte, Controller, Endstufen-Eingänge |
| Lautsprecher | bis weit über 100 V | nie in Line- oder Mic-Eingänge |
Brummt es, liegt meist eine Masseschleife vor: Zwei Geräte haben über Schutzleiter und Audiomasse zwei Verbindungen. Die Lösung ist eine DI-Box oder ein Übertrager mit Ground-Lift, nie das Abkleben oder Abklemmen des Schutzleiters.
Digital-Audio
Die Abtastrate legt die höchste übertragbare Frequenz fest: Sie liegt bei knapp der Hälfte der Abtastrate (Nyquist). 48 kHz reichen für den ganzen Hörbereich und sind Standard im Live- und Videobereich. 96 kHz verringern vor allem Latenz und Filtereffekte in der Verarbeitung.
Die Bittiefe bestimmt den theoretischen Dynamikumfang, etwa 6 dB pro Bit: 16 Bit ergeben rund 96 dB, 24 Bit rund 144 dB. Deshalb ist es mit 24 Bit unkritisch, mit etwas Headroom auszusteuern, statt bis knapp unter 0 dBFS zu fahren.
Latenz & Dynamik
Bei digitalen Pulten und Netzwerken wie Dante summiert sich die Latenz über jede Wandlung und jeden Netzwerksprung. Für In-Ear-Monitoring sollte die gesamte Kette deutlich unter 10 ms bleiben, sonst wirkt die eigene Stimme verwaschen.
Lautsprecher & Raum
Abstandsgesetz: Eine Punktquelle verliert pro Entfernungsverdopplung 6 dB. Ein Line-Array verliert im Nahfeld nur etwa 3 dB pro Verdopplung und reicht dadurch weiter nach hinten. Den Rechner dazu gibt es hier in der Toolbox.
Polarität und Phase: Polarität ist ein reines Vertauschen von Plus und Minus über alle Frequenzen. Phase ist eine zeitliche Verschiebung, die sich je nach Frequenz unterschiedlich auswirkt. Ein Polaritätsschalter am Pult korrigiert also keine Laufzeitunterschiede zwischen Sub und Top, dafür braucht es Delay.
Kammfilter: Treffen zwei gleiche Signale mit kleinem Zeitversatz zusammen, löschen sich bestimmte Frequenzen aus, andere verstärken sich. Das passiert bei zwei Mikrofonen auf einer Quelle oder bei zwei Lautsprechern mit gleichem Programm. Abhilfe schaffen Delay, Abstand oder bewusst unterschiedliche Abdeckungsbereiche.
Haas-Effekt: Kommt ein zweiter Schall innerhalb von etwa 5 bis 30 ms nach dem ersten an, ortet das Gehör die Quelle beim ersten Signal, auch wenn das zweite lauter ist. Deshalb wird eine Delay-Line einige Millisekunden später als die reine Laufzeit angesteuert. Siehe Delay-Rechner.
Nachhall: Die Nachhallzeit RT60 ist die Zeit, in der der Pegel nach Abschalten der Quelle um 60 dB fällt. Nach Sabine gilt grob RT60 = 0,161 × V / A (Raumvolumen in m³, äquivalente Absorptionsfläche in m²). Für Sprache sind unter 1 Sekunde angenehm, Kirchen und leere Hallen liegen oft bei 2 bis 4 Sekunden. Publikum wirkt dabei stark absorbierend, ein voller Saal klingt deutlich trockener als beim Soundcheck.
Formeln auf einen Blick
| Größe | Formel |
|---|---|
| Pegel aus Spannung / Schalldruck | L = 20 × log(U / U₀) |
| Pegel aus Leistung | L = 10 × log(P / P₀) |
| dBu → Volt | U = 0,775 V × 10^(dBu / 20) |
| Schallgeschwindigkeit | c ≈ 331,3 + 0,606 × T (m/s, T in °C) |
| Wellenlänge | λ = c / f |
| Laufzeit | t = d / c |
| Pegelabfall Punktquelle | ΔL = 20 × log(d₂ / d₁) |
| n gleiche, unkorrelierte Quellen | L + 10 × log(n) |
| Dynamikumfang digital | ≈ 6,02 × Bit + 1,76 dB |
| Latenz | t = Samples / Abtastrate |
| Nachhallzeit (Sabine) | RT60 = 0,161 × V / A |
| Ohmsches Gesetz / Leistung | U = R × I, P = U² / R |
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