Audiotechnik Off topic

„Dezibel?“ oder : Warum wir Mäuse und Flugzeuge hören können…

By on Februar 26, 2011

Wer schon einmal mit Tonequipment gearbeitet hat, hat sicherlich schon einmal festgestellt, dass alle Regler mit Werten in „dB“ (Dezibel) beschriftet sind. Zu allem Überfluss ist dabei die „0“ nicht bei 0% des Regelweges sondern bei 100% und die Nullstellung heisst -oo („minus unendlich“). Das ist alles seltsam genug, um sich zu überlegen, worin dieses Phänomen begründet liegt. Die ganz kurze Version lautet : Die Dezibel-Skala ist eine logarithmische Skala ist und auf einer solchen Skala liegt der Wert „0“bei „-oo“ und der Wert „1“ (=100%) bei „0“. Letzteres läßt sich leicht verfizieren indem man auf einem beliebigen Taschenrechner den Wert „ln(1)“ berechnen lässt. So weit so gut, aber das beantwortet noch immer nicht die Frage, was diese Skala mit Tönen (und vor allem unseren Ohren!) zu tun hat. Ganz einfach : Die logarithmische Skala unterteilt sich nicht wie gewohnt in gleiche Abstände zwischen den Schritten (z.B. „0-10-20-30…“), sondern in gleiche Faktoren (also z.B. „1-10-100-1000-…“, wenn wir als Faktor die „10“ verwenden würden). Und genau das  ist unsere Art zu hören. Wir alle hören logarithmisch.

Ein kurzes Beispiel soll das verdeutlichen : Wir nehmen eine Handvoll beliebige Zahlen, wobei das einzig Wichtige ist, dass diese stark unterschiedlich groß sein sollen, z.B. 0.2 , 124, 5 und 1200.  Diese Zahlen sollen stark unterschiedlich laute Schallquellen darstellen. Nun versuchen wir wie im Bild diese Zahlen nebeneinander in einem Diagramm darzustellen, sie also zu „hören“.

Beispiele für Skalierungen von unterschiedlich grossen Werten

Gott sei dank hören wir alle wie in Bild 3!

Man stellt sehr schnell fest, dass dies nicht so einfach ist : Entweder man kann die großen Zahlen ablesen, aber die kleinen nicht (Beispiel  1), oder man kann die kleinen Zahlen ablesen, aber die großen nicht (Beispiel  2). Das Problem entsteht, da die hier verwendete herkömmliche Skala („lineare Skala“) nur für Werte ähnlicher Größe geeignet ist. Bei Beispiel 3 sieht die Sache besser aus. Hier können wir alle Zahlen gleichzeitig ablesen, da hier nicht „1-2-3-4….“ sondern „1-10-100-1000-…“ gezählt wird. Jetzt sind wir aber immer noch nicht beim Gehör? Doch! Unsere akustische Umwelt besteht aus einer Vielzahl von Schallereignissen, die sehr stark unterschiedlich laut sind. Trotzdem können wir mit den selben Ohren sowohl eine Maus als auch einen Düsenjäger hören, da unser Gehirn den Schall automatisch logarithmisch verarbeitet! Wüden wir hören wie in Diagramm 1, dann könnten wir Düsenjäger und Preßlufthämmer hören, und wären ansonsten stocktaub. Im Fall aus Diagramm 2 könnten wir wiederum die Mäuse rascheln hören, aber bereits ein vorbeifahren des Auto wäre ein unerträglich lautes Geräusch. Nur mit der logarithmischen Skala von Diagramm 3 können wie Lautes und Leises mit dem gleichen Paar Ohren hören. Praktischerweise verwendet unser Gehirn diese Lautstärkenskala. Somit passt die seltsame Skala auf unserem Tonequipment -neben weiteren technischen Gründen die es zusätzlich gibt- tatsächlich zu unserer Art zu hören!

TAGS
3 Comments
  1. Antworten

    Thomas

    März 11, 2011

    Interessanter Fachbeitrag. Ich höre also logarithmisch – wusste ich bis jetzt auch nicht. Ich würde lügen wenn ich sage das jetzt wirklich im Kern verstanden zu haben. Aber jetzt würde ich das gern verstehen. Muss mir das wohl noch ein paar Mal durchlesen.

  2. Antworten

    Tim

    April 13, 2011

    Ist ja abgefahren. Ihr seid DIE Band Dante? Krass. Hab mir den Artikel reingezogen und hab erst dann gemerkt dass hier jemand schreibt dessen Alben ich besitze. Ulkiges Gefühl- Echt ungewöhnlich und ein ziemlich stranger Zufall. Hab gesehen, ihr plant Album Nummer3. Cool.

    Wenn ich das hier sagen/fragen darf (hoffentlich werde ich jetzt nicht gesperrt oder so): Vom Gesang mal abgesehen –
    Dream Theater habt ihr euch aber schon genau angehört oder? Nix dagegen, aber die Innovation in diesem Genre kommt doch seit geraumer Zeit eher von Opeth, Tool, oder Porcupine Tree oder von mir aus auch Muse. Mir hat bei euch bisher (bitte nicht schlagen) immer die Überraschung gefehlt.Trotzdem geil. Ihr seid für mich die geilste neue Band im Progressive Sektor in Deutschland seit längerer Zeit.Würde euch gern mal live sehen. Gruß aus Berlin

    Tim

    P.s: Was genau bedeutet logarithmisch denn konkret in diesem Zusammenhang? Was heißt genau „gleiche Faktoren“?

  3. Berger Markus
    Antworten

    sequencer

    April 14, 2011

    Huhu Tim!

    Danke für Deinen Kommentar! Freut mich daß dir unsere Alben gefallen und ja – wir sind’s wirklich. 🙂
    Dass man bei uns DT raushört ist absolut richtig – wir stehen drauf und und nehmen’s als Kompliment. 🙂

    Zur Bedeutung von „logarithmisch“:
    Wenn Du auf die Stelle „10 cm“ auf einem Lineal schaust, dann steht beim nächsten Strich „11 cm“ , beim übernächsten „12 cm“, usw. Das ist die lineare Skala.

    Wäre das Lineal logarithmisch, das stünde nach der 10 am nächsten Strich eine „100“ , dann eine „1000“, usw.

    Im ersten Fall kommt man vom vorherigen Strich zum nächsten, indem man ADDIERT (hier :+1) , im zweiten Fall dadurch
    dass man MULTIPLIZIERT (hier: mal 10). Deswegen „gleiche Faktoren“. Das heisst „logarithmisch“… okay?

    Lass was hören, freut uns immer wenn die Leute hier vorbeischneien…

    Gruß,
    Markus (dante git/bass)

LEAVE A COMMENT