Pegelberechnungen db/mw

[Chris K. (stubenhocker)]

Hallo zusammen,

Ich konstruiere im Rahmen einer Studienarbeit ein In-Ear Monitoring 
System. Gute Ohrhörer geben einen Wirkungsgrad von bspw. 119db/mW an. 
Wie kann ich bei gegebener Impedanz von 15Ω auf die benötigte Spannung 
zur Erzeugung von anderen Pegeln umrechnen? Wenn ich z.B. wissen wollte, 
welche Spannung nötig wäre um 60dB zu erzeugen.

Grüße & Danke

[Purzel H. (hacky)]

Wieviel weniger als 119dB (Lautstaerke) sind denn 60dB (Lautstaerke)?

Und welche Spannung muss man anlegen, fuer diese 119dB

[Chris K. (stubenhocker)]

Ich steh einfach irgendwo auf dem Schlauch glaube ich. dB sind ja immer 
ein Verhältnis also bei Leistung 10*log (Paus/Pein) oder bei Spannung 
dann z.B. 20*log(Paus/Pein) ..ich weiß nur nicht so richtig wie ich das 
jetzt auf das Problem anwenden soll wo Schalldruckpegel bezogen auf 1mW 
elektrische Leistung gegeben ist.

[Purzel H. (hacky)]

Nehemn wir mal an der Lautsprecher hat einen Wirkungsgrad, der von der 
Leistung unabhaengig ist. Also halbe elektrische Leistung, halbe 
Laustaerke.
Also. 10dB weniger Elektrisch macht dann 10dB weniger Laerm.

Bei Leistung ist es eh immer 10*log, bei Amplituden ist es 20*log. 
Weswegen ?

Zurueck zu den Fragen...

[Georg A. (georga)]

Fang doch wie vorgeschlagen erstmal an, die für 1mW notwendige Spannung 
auszurechnen. Da brauchts R=U/I und P=U*I und das Wissen, um welchen 
Faktor so ein Sinus weniger Leistung gegenüber einer Gleichspannung mit 
selben Spannungsspitzenwert hat.

[Chris K. (stubenhocker)]

Ich bekomm es formeltechnisch grade einfach nicht auf einen Nenner. 
Völlige Verwirrung ist eingetreten.  Mir fehlt einfach ein Bezugspunkt 
um was einzusetzen. Kannst du deine Idee dazu vllt. in eine Formel 
stecken?

[Chris K. (stubenhocker)]

für die 119dB/mw habe ich eine Ueff von 179mV raus nach sqrt(2*1mW*15Ω)

[Georg A. (georga)]

a) R=U/I -> I=U/R
b) P=U*I -> U=P/I
a in b) U=P/(U/R)=P*R/U
U^2=P*R
U=SQRT(P*R)

Das mit dem Sinus kann man ignorieren, wenn man von U_RMS ausgeht.

[Chris K. (stubenhocker)]

Mein Problem ist auch weniger die Umrechnung mit Effektivwert und 
Leistung in Spannung sondern vielmehr darauf zu kommen wieviel mW ich 
zum Beispiel für 60dB oder 80dB bräuchte. da häng ich grade.

[herbert (Gast)]

Der Wirkungsgrad eine Schallwandlers hängt im wesenlichen von dessen 
Konstruktion ab. Diesen Umstand machen sich auch die Hersteller von zb. 
Mp3 Playern zu nutze und liefern zu ihren Produkten Kopfhörer mit 
schlechten Wirkungsgraden aus um nicht gegen die EU- 
Lautstärkebegrenzung zu verstoßen. Wechselt der Kunde dann den mit 
gelieferten gegen einen besseren und empfindlicheren Kopfhörer aus,dann 
wird das ganze etliches lauter,...lauter als erlaubt . Für deine 
Rechnung bräuchtest du eine Stadartisierten "Wirkungsgrad" sonst wirds 
sehr biegsam ,das ganze.

[fredl (Gast)]

Tip: http://de.wikipedia.org/wiki/Dezibel

Leistungverhältnis: 10*log P1/P2
Spannungsverhältnis:  20*log U1/U2

0 dB = 775 mV an 600 Ohm
0 dB = 1,550 V an 1200 Ohm
6 dB = 1,550 V an 600 Ohm
6 dB = 775 mV an 300 Ohm
6 dB = 387 mV an 150 Ohm
------------------------

0 dB = 1 mW an 600 Ohm
3 dB = 2 mW an 600 Ohm


usw.... merkscht was??

[F. H. (Gast)]

naja
> 0 dB = 775 mV an 600 Ohm
ist so nicht ganz richtig!

0 db sind erstmal Faktor 1 ( da dB einheitenlos! )

0 dbm = 775mV an 600 Ohm schon ehr.


Am Rande:
0 dBu sind 775mV ( da definiert zu 1mW in 600 Ohm )
Soll den Fragenden aber nicht weiter verwirren.


119db/mW ist der Wirkungsgrad Deines Lautsprechers. Das bedeutet, dieser 
erzeugt einen Schalldruck von 119dB pro Milliwatt elektrische Leistung.

1) Du hast eine Impedanz von 15 Ohm und an dieser soll eine Spannung 
angelegt werden, sodass 1 mW umgesetzt wird:

-> P = U * I -> ... -> 122,5 mV

2) Welche Spannung musst Du jetzt für 60 dB Schalldruck anlegen ( 59 dB 
weniger! )

-59dB = 20dB * LOG ( U2 / U1 ) -> ... -> 134,5 µV

So lernst Du aber nichts bei Deinen Hausaufgaben!
Schönen Abend!

[MJF (Gast)]

Vielleicht hilft es:

http://www.rohde-schwarz.com/en/applications/db-or-not-db-application-note_56280-15534.html

Gruss

Markus

[Gordon Shumway (Gast)]

Bei Audiotechnischen Fragen bemühe ich immer die Seiten des Herrn 
Sengpiel, z.B.

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db.htm

[Chris K. (stubenhocker)]

lol ^^... danke F.H.

Ich habe ähnlich gerechnet, allerdings kam mir das dann doch sehr klein 
vor. Allerdings macht es Sinn, da es sich ja um eine Logarithmische 
Skala handelt. Um eventuell etwas Licht ins Dunkel der Nacht zu bringen. 
Ich habe ein In-Ear Monitoringsystem entworfen. Die Fragestellung war 
jetzt, wie groß die Rauschspanungsamplitude sein darf, damit der 
Ohrhörer einen vom Menschlichen ohr kaum wahrgenommen Schallpegel 
erzeugt, sprich ab wiviel µV Rauschamplitude höre ich das ganze 
überhaupt. Danach muss sich dann das Schaltungsdesign bzw. die Auswahl 
des OP richten

[Chris K. (stubenhocker)]

ein Problem hab ich jetzt noch. Sollte die ganze Rechnung nicht auch mit 
der Leistung Funktionieren also :

-59dB = 10 * log (Pneu/1mW) -->  Pneu =  10^(-59/10) * 1mW  = 1,258nW

U = SQRT(1,259*10^-9W * 15Ω) = 137,5µV

stimmt so oder, kommt ja auch so ca. das raus von der Spannungsrechnung.
Um auf den Spitze Spitze Pegel zu kommen multipliziere ich dann einfach 
mit Sqrt(2) und hab dann 194µV