Warum ist 0dB ungleich "Stille"?

[Dark Seven]

Unterschied 0dB und Stille

Mich plagt seit einiger Zeit die Frage, wieso 0 dB nicht bedeutet, dass kein Signal zu hören ist, stattdessen -∞ Stille bedeutet. Null ist doch gleich nichts.
(Ich vermute, Ihr könnt meine Gedankengänge nachvollziehen, sodass ich das nicht weiter zu erläutern brauche)

Ich habe bereits herausbekommen, dass Dezibel sich auf Logarithmen stützen. Logarithmus bedeutet, dass man zwei gegebene Zahlen gleichsetzt, eine davon mit Exponent, den es zu ermitteln gilt, also:

Beispiel: a = b^x
(a und b sind bekannt, x ist gesucht)

Ist das jetzt so weit richtig? Kann man damit erklären, wieso 0 nicht Stille bedeutet? Kann mir das eventuell jemand erklären und gegebenenfalls vorrechnen? Oder muss man da komplett anders ran?

Ist 0dB ≠ Stille? Ich hoffe, Ihr könnt mir helfen, ich habe jedenfalls noch keine Lösung gefunden.

MfG

 

[Stifflers_mom]

Dezibel (dB) ist im Allgemeinen kein Maß für die Lautstärke, sondern nur ein logarithmisches Maß.
Der Logarithmus ist, wie du schon herausgefunden hast, die Umkehrfunktion der Exponentialfunktion:
a^x = b ➔ Umkehrfunktion: lg_a (b) = x ("Logarithmus zur Basis a von x").

Das mal als mathematische Grundlage.
Hier wird immer der Zehnerlogarithmus verwendet, sprich mit der Basis 10.

Nun kann man z.b. Schalldruck (eine physikalische Größe) im logarithmischen Maß angeben. Das ist im normalfall in "dB SPL" (=sound pressure level). Zur berechnung verwendet man immer den gegeben Schalldruck (in Pascal = Größe des Druckes) geteilt durch einen definierten Bezugsschalldruck. Der ist im Falle von db SPL gleich 20 mikroPaskal. Wenn du nun 20 uP in die Formel einsetzt: 20*log (x / 20uP) bekommst du 20*log (1). 10er Log von 1 ist 0. Heißt, dort hast du 0 dB SPL Schalldruck.

Hier haben wir von Schalldruck in der Luft gesprochen. Das, was du in Cubase usw. siehst, ist ja kein Schalldruck, sondern eine Spannung. Akustische Signale werden sobald sie von einem Mikrofon aufgenommen werden in ein elektrisches Signal, eine Spannung umgewandelt. Nun muss man, um ein logarithmisches Maß an einer elektrischen Anzeige darzustellen natürlich auch wieder eine Bezugsspannung definieren. Wenn die Eingangsspannung kleiner als die Bezugsspannung wird, wird der Logarithmus negativ ➔ ergo können sich so negative dB-Werte ergeben!

puh, geschafft. ich hoff das war einigermaßen verständlich in dem Schnelldurchlauf

 

[Gary Moore]

Hi,
ist es nicht so, dass das Signal bei "0db" nicht verstärkt wird und mit der gleichen Lautstärke wiedergegeben wird, wie das Eingangssignal?

 

[Stifflers_mom]

Hi,
ist es nicht so, dass das Signal bei "0db" nicht verstärkt wird und mit der gleichen Lautstärke wiedergegeben wird, wie das Eingangssignal?

Ist desöfteren so und wohl auch sinnvoll. Allerdings kann man in der Audiotechnik nichts so einfach pauschalisieren, da gibts die wildesten Abwandlungen und jeder baut seine Geräte anders...
Im digitalen Bereich ist es aber zu 95% der Fälle so, dass 0 db auch Vollaussteuerung bedeuten.
http://de.wikipedia.org/wiki/Bezugspegel

 

[Dark Seven]

Hier haben wir von Schalldruck in der Luft gesprochen. Das, was du in Cubase usw. siehst, ist ja kein Schalldruck, sondern eine Spannung. Akustische Signale werden sobald sie von einem Mikrofon aufgenommen werden in ein elektrisches Signal, eine Spannung umgewandelt. Nun muss man, um ein logarithmisches Maß an einer elektrischen Anzeige darzustellen natürlich auch wieder eine Bezugsspannung definieren. Wenn die Eingangsspannung kleiner als die Bezugsspannung wird, wird der Logarithmus negativ. -> ergo können sich so negative dB werte ergeben.

Gut, also ich bin schon mal ein ganzes Stückchen weiter, bloß den Begriff "Bezugsspannung" hätte ich gerne noch mal definiert.
Ist das die, die ich mit Hilfe der Fader zulasse? Also quasi das, was als Lautstärke tatsächlich ausgegeben wird?

 

[Stifflers_mom]

das hat nix mit fader, verstärkung alldem zu tun.
Ist die Eingangsspannung (des Signals) größer als die Bezugsspannung, wird ein positiver db wert angezeigt, ist sie gleich, dann 0 db. Ist sie darunter eben negativ.
Die Bezugsspannung hat einzig und allein den Zweck, ein Maß herzustellen.
nochmal zur erinnerung: Die Formel für ein normales db Maß lautet: 10*log (zu messende Größe / Bezugsgröße).

 

[Kfir]

Die Formel für ein normales db Maß lautet: 10*log (zu messende Größe / Bezugsgröße).

Also meines Wissens nach ist es immernoch 20 *log [u_1/u_0]

Siehe auch
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db-volt.htm

 

[Dark Seven]

Die Bezugsspannung hat einzig und allein den Zweck, ein Maß herzustellen.

Und was beschreibt sie nun genau?

 

[ambee]

nochmal zur erinnerung: Die Formel für ein normales db Maß lautet: 10*log (zu messende Größe / Bezugsgröße).

Also meines Wissens nach ist es immernoch 20 *log [u_1/u_0]

Siehe auch
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db-volt.htm

für leistungspegel wird mit dem faktor 10 gerechnet, für spannung und schalldruck mit dem faktor 20, was folgende gleichungen ergibt:

@topic:
grundsätzlich gilt bei jedem gerät: dort wo 0dB steht ist der optimale arbeitspegel für dieses gerät, diese angabe ist aber ein relativer pegel und kann nur dadurch angegeben werden da er mit einem anderen wert ins verhältnis gesetzt wird. wichtig sind dabei die absoluten und norm-pegel, die stifflers_mom in dem link gepostet hat

wenn ihr erlaubt mach ich ein kleines beispiel:

ihr wollt euer homerecording-pult an ein profi-pult in nem studio anschließen. an eurem homerecording-teil zeigt die pegel-anzeige 0dB, also optimaler pegel für euer gerät. da das profipult aber auf einem viel höheren spannungspegel arbeitet (um weiter vom grundrauschen wegzukommen) heißt das, dass dort bei weitem keine 0dB profi-pult-pegel ankommen. in dem wikipedia-link könnt ihr sehen dass der normale homerecording-pegel bei -10dBv liegt, und der normpegel für studio-geräte bei +4dBu, das heißt wenn beim homerecording-teil 0dB angezeigt werden, kommen da -10dBv raus, und beim profi-pult +4dBu. um den tatsächlichen unterschied in dB ausrechnen zu können muss man diese beiden normpegel mit obiger gleichung erst in spannung umrechnen (das steht zwar schon fertig in wikipedia, aber schaden kanns ja nicht, das mal vorzurechnen):

umrechnen der -10dBv:

-auflösen->

umrechnen der +4dBu:

-auflösen->

somit wissen wir was bei 0dB jeweils an spannung aus den pulten rauskommt, jetzt müssen wir den unterschied nur noch mit folgender formel berechnen:

also das heißt dass der unterschied zwischen 0dB homerecording-pult und 0dB profi-pult satte 12 dB beträgt​

 

[Dark Seven]

also das heißt dass der unterschied zwischen 0dB homerecording-pult und 0dB profi-pult satte 12 dB beträgt[/INDENT]

Das ist mir jetzt mal ganz neu. Habe ich diese Phänomen auch bei meinem Recording? Ich benutze einfach Cubase, also regele ich die Lautstärke ohne Pult, eben am PC. Und die Eingangs"lautstärke" spielt keine Rolle, wenn ich nachher normalisiere und Cubase eben auf 0 dB (oder knapp darunter) stelle. Also wenn das Studio ebenfalls Cubase benutzt, dürfte ich doch gar keinen Unterschied merken oder?

[Bitte die Frage nach der Bezugsspannung nicht vergessen!]

 

[0 db]

Warum bedeutet 0 dB nicht "Stille"?

Weil ich eigentlich nie meinen Mund halten kann

Ich hoffe dieser OT ist mal erlaubt

 

[ambee]

was mit bezugsspannung gemeint ist weiß ich nicht, es gibt absolute pegel, diese kann man in volt umrechnen, sprich 0dBu sind 0,775V ud 0dBv sind 1V, wie es in wikipedia steht. aber das ist nur wichtig wenn du pegel aus- und umrechnen willst. ansonsten sind +6dB an der stereoanlage genauso eine spannungsverdopplung (also doppelt so laut) wie im studio, egal wieviel volt das in wirklichkeit sind, das ist das schöne an dezibel.

von der 0dB-anzeige in cubase würde ich mich mal ganz entfernen, was dann an pegel in deinen computer rein- und rausgeht hängt von der audiokarte ab die du angeschlossen hast. hast du ne audiokarte die einen höheren arbeitspegel hat als eine andere, dann zeigt cubase für beide 0dB an, obwohl das deutliche spannungspegelunterschiede sein können. was dann in cubase passiert hat nix mit analogem spannungspegel zu tun sondern ist rein digital, die spannung existiert nicht, die ist rein virtuell berechnet. sie exisitiert nur wenn zwischen analog und digital gewandelt wird, aber da ist die audiokarte entscheidend, nicht cubase.
das was ich da vorgerechnet habe gilt für analoge geräte, und zeigt wieviel spannung da tatsächlich an den bauteilen anliegt. wie das digital verrechnet wird hab ich keine ahnung, das hat bestimmt seine ganzen hochkomplizierten berechnungsformeln etc... es wird aber definitiv nicht weniger spannung durch den computer-prozessor fließen wenn du in cubase den virtuellen fader runterziehst *g*

nochmals die dB-anzeige an geräten hat nichts damit zu tun was wirklich rauskommt aus dem gerät, das ist rein intern fürs gerät, 0dB behringer-pult sind nicht 0dB-yamaha-pult, das ist nur ein relativer pegel, kein absoluter

 

[Stifflers_mom]

Und was beschreibt sie nun genau?

Das Maß! Das Gewicht 1 kg muss ja auch durch irgendetwas definiert werden. Wie z. B. das "Ur-Kiloteil" (keine Ahnung wie das heißt, steht in nem Museum in Frankreich glaub ich^^)
Also die Bezugsspannung ist wie schon erwähnt 0.775V oder 1V oder was auch immer...

Also meines Wissens nach ist es immernoch 20 *log [u_1/u_0]

Deshalb ist das lineare dB Maß immer noch durch 10*log (blabla) gegeben. Die 20 ergibt sich beim Schalldruck dadurch, dass der Schalldruck mit dem Quadrat der Schallintensität steigt. 10*log(p^2/p_referenz^2) = 20*log(p/p_referenz). Das Quadrat kann man beim Logarithmus nach herausziehen. Bei zweifeln den Mathelehrer befragen
Bei der Spannung heißt es ebenfalls 20*log(...), weil die Spannung mit dem Quadrat der Leistung steigt: P = U^2/R
Zufrieden?

 

[Dark Seven]

es wird aber definitiv nicht weniger spannung durch den computer-prozessor fließen wenn du in cubase den virtuellen fader runterziehst *g*

Ich meinte, dass wenn ich mein mit meiner Soundkarte aufgenommenes auf 0 dB normalisiere und der Studioprofi seins mit dem gleichen Programm, aber einer anderen Soundkarte aufgenommenes ebenfalls auf 0 dB normalisiert, müssten wir doch beide eine CD produzieren, die gleich laut ist, oder nicht?

Das Maß! Das Gewicht 1 kg muss ja auch durch irgendetwas definiert werden. Wie z. B. das "Ur-Kiloteil" (keine Ahnung wie das heißt, steht in nem Museum in Frankreich glaub ich^^)
Also die Bezugsspannung ist wie schon erwähnt 0.775V oder 1V oder was auch immer...

Na ja es klang so ein bisschen wie: Ich habe 3kg Obst gekauft, davon ist 1kg Äpfel [=die Bezugsspannung]. Aber ist okay.


Das ist ja ein ganzer Haufen Physik. Physik ist so gar nicht meine Stärke, aber ich glaube, ich habe das immerhin schon so weit verstanden, dass ich mir den Kopf nicht weiter drüber zerbrechen brauche. Die Erkenntnis, dass es mit Logarithmen zusammenhängt und nicht linear oder exponential ist, sorgt schon für einige Aufklärung.
Danke erst mal an dieser Stelle an alle!

 

[Stifflers_mom]

CIch meinte, dass wenn ich mein mit meiner Soundkarte aufgenommenes auf 0 dB normalisiere und der Studioprofi seins mit dem gleichen Programm, aber einer anderen Soundkarte aufgenommenes ebenfalls auf 0 dB normalisiert, müssten wir doch beide eine CD produzieren, die gleich laut ist, oder nicht?[/QUOTE]

0 dB digital sind eben 0 db digital. Die werden dann von deiner Soundkarte auf dem enstprechenden level ausgegeben. Im Prinzip MÜSSTE es dann gleich laut sein. Sind die Spitzenpegel auch. Allerdings klingen meistens Profi Produktionen (vor allem aktuelle) immer um einiges lauter, weil der Gesamt Pegel um einiges höher liegt. Das hängt mit der Kompression und dem Limiting des Signals zusammen. Die Normalisierung macht nichts anderes als die höchsten Spitzenpegel deines Signals auf 0 db anzuheben. Allerdings bekommt man durch extreme Kompression und Limiting sehr viel mehr solcher sog. Peaks, was zu einem höheren Lautstärkeeindruck führt.
VAber im elektrischen sinne: ja!


Das ist ja ein ganzer Haufen Physik. ![/QUOTE]

joa, Audiotechnik IST Physik


so, ab ins bett!

 

[Dark Seven]

0 dB digital sind eben 0 db digital. Die werden dann von deiner Soundkarte auf dem enstprechenden level ausgegeben. Im Prinzip MÜSSTE es dann gleich laut sein. Sind die Spitzenpegel auch. Allerdings klingen meistens Profi Produktionen (vor allem aktuelle) immer um einiges lauter, weil der Gesamt Pegel um einiges höher liegt. Das hängt mit der Kompression und dem Limiting des Signals zusammen. Die Normalisierung macht nichts anderes als die höchsten Spitzenpegel deines Signals auf 0 db anzuheben. Allerdings bekommt man durch extreme Kompression und Limiting sehr viel mehr solcher sog. Peaks, was zu einem höheren Lautstärkeeindruck führt.

Das mit der Kompression ist mir bewusst. Eigentlich 'ne ziemlich blöde Angewohnheit der Industrie, weil es irgendwie das Lebendige in der Musik zerstört.

Ich meinte es aber so, dass wir beide das gleiche Signal haben, bloß durch unterschiedliche Soundkarten in das gleiche Programm gespielt. Aber die Frage ist ja jetzt geklärt.

Gute Nacht erst mal!

 

[EDE-WOLF]

beim gegenüberstellen von Homerecording und studio-Pegel stehen sich nur 2 bezugsspannungen gegenüber:
1V (dbV)
0.775 (dbU)
(im Übrigen: nicht peak, sonder eff.... aber das nur nebenbei!)
warum das so ist hat sichelrich geschichtliche gründe!

Der Studionormpegel sind +4dbU, der Homerecordingnormpegel -10db(V)

das hat absolut nichts mit DIGITALEN pegeln zu tun:

digitale pegel werden in db(fs) angegeben, FS steht dabei für "fullscale" und somit sind 0dB im digitalen bereich die digitale vollaussteuerung, alles da drüber ist digitales clipping!


jemand der im Studio eine CD analog produzieren möchte ist irgendwann definitiv gezwungen das signal einzudigitalisieren!

Das gleiche gilt für den "homerecorder".


Der einzige Unterschied ist somit, dass für den homerecorder nun die -10db(V) den 0db(fs) entsprechen, und dem Studiomenschen die +4db(u)

was in der realität natürlich ebenfalls nicht stimmt, weil die 0db(fs) kein effektivwert, sondern ein peakwert sind, aber das nur ganz nebenbei!


will sagen:

der einzige unterschied ist: der Studiomensch arbeitet mit höherer spannung....

einziger grund dafür ist der bessere rauschspannungsabstand....




Genau, ums noch deutlicher zu machen:


Nimmt der Studiomann eine CD, packt sie in seinen rechner und spielt sie über seine "studiointerfaces" ab, so erhält er am ausgang seine +4db(u), spielt der homrecorder über seine interfaces ab, so erhält er am ausgang -10db(v)


das ändert nichts an der tatsache, dass die produktion an sich in beiden fällen "gleich laut" ist!


Ob man nun mit +4dbu arbeitet oder mit -10dbv hängt einzig und allein von den gerätschaften ab die man so hat!

Im grunde ists (wen man ganz ehrlich ist) im amateurbereich nun wirklich scheißegal!

Ich hab n pult, das arbeitet in der norm mit +4 während einige rackgeräte -10 nominal haben, meine interfaces sind wiederum schaltbar.... so gesehen: die wichtigkeit wird doch stark relativiert

 

[Kfir]

Zufrieden?

Äh...jo

Wollte nur die Verwirrung etwas lindern, denn eigentlich ist die im "Alltag" relevante Formel ja in den meisten Fällen die für das dBu bzw. auch mal den Schalldruck, und daher dürfte die "20" relevanter sein.

 

[Gast60563]

Ich weis garnicht was ihr alle wollt. Es geht doch nur ums feeling