Eine mathematische frage...

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RXV
Schaut ab und zu mal vorbei
#1 erstellt: 09. Jun 2005, 19:21
Mein Reciever (ein Yamaha RXV 550) hat die Pegelskala von -80 dB bis +16 dB. Ich hoere Musik bei so ungefehr -20 dB. Das reicht mir. Meine Frage waere, wieviel ist das (procentuel) der gesamten Leistung. Wie rechnet man das aus, wenn die Skala logaritmisch verlaeuft? Die phylosophie dabei ist, dass die Qualitaet des Soundes bei zB. 50% besser ist als wen der Reciever staendig auf 90% seiner Leistung arbeiten muss. Danke.
audiohobbit
Inventar
#2 erstellt: 09. Jun 2005, 20:08
0,025% ...
steve65
Stammgast
#3 erstellt: 09. Jun 2005, 20:47
Hi

wie hoch die Ausgangsleistung ist, kannst Du anhand dieser Laustärkeeinstellung garnicht bestimmen. Es ist unter anderem abhängig von der Quelle. Die Vollaussteuerung könnte bei - 10 dB oder auch bei +16 dB sein oder sie wird garnicht erreicht.
Aber so rein theoretisch und nur so z.B., bei + 10 dB hättest Du 100 W und Vollaussteuerung, bei 0 dB dann 10 W, bei -10 dB 1W und bei -20 dB 0,1 W.
Die Verzehnfachung der Leistung bei einer Pegelerhöhung von 10 dB ist aber real.

Die größte Linearität in der Kennlinie ist übrigens bei Transistoren nahe der Vollaussteuerung, man darf sie nur nicht bis zur Versorgungsspannung aussteuern, sonst tritt Clipping auf.

Gruß
Steve
sakly
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 10. Jun 2005, 11:29
Wenn das Quellgerät genau die Aussteuerungsspannung liefert, die die Endstufe zur Vollaussteuerung benötigt, liegst du bei -20dB bei 1% der gesamten Leistung. Da das aber meist nicht der Fall ist, kann man schlecht Aussagen darüber treffen. Das wurde ja schon geschrieben.
audiohobbit
Inventar
#5 erstellt: 10. Jun 2005, 15:39
wie kommst du auf 1% ? ich habe oben 0,025% geschrieben und das war kein witz! von +16 auf +10dB ein viertel leistung, also 25%, von da ab 10dB-weise also zehntelweise abwärts, d.h. bei 0 dB 2,5%, bei -10dB 0,25% und bei -20dB 0,025%.
sakly
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 10. Jun 2005, 15:56

audiohobbit schrieb:
wie kommst du auf 1% ? ich habe oben 0,025% geschrieben und das war kein witz! von +16 auf +10dB ein viertel leistung, also 25%, von da ab 10dB-weise also zehntelweise abwärts, d.h. bei 0 dB 2,5%, bei -10dB 0,25% und bei -20dB 0,025%.


Du musst mein POsting komplett lesen.
Wenn die Endstufe bei 0dB voll ausgesteuert wird (das war meine Voraussetzung), dann entsprechen -20dB eben 1%. Setzt du +16dB zu 100%, dann kommst du auf 0,016% der Leistung. Die +16dB sind aber nur eine Verstärkung des Eingangssignals, damit auch schwache Quellen die Endstufen voll aussteuern können.
Genau weil alle Quellen unterschiedlich ausgesteuert sind und auch alle Medien unterschiedlich gemastert sind, kann man hier eh keine Aussage treffen, die am Ende stimmt. Rein rechnerisch kann man das aber mit als erfüllt angenommenen Grundvoraussetzungen natürlich bestimmen.
audiohobbit
Inventar
#7 erstellt: 10. Jun 2005, 18:37
wieso dann 0,016%? bitte vorrechnen.
DZ_the_best
Inventar
#8 erstellt: 10. Jun 2005, 21:33
Also, das müsste ja dann so aussehen:

+16db = 100 %
+ 6db = 10 %
- 4db = 1 %
-14db = 0,1 %
-20db = 0,05 %
-24db = 0,01 %
-30db = 0,016 %

@ sakly
hättest du dann nicht die Leistung von -30db ausgerechnet.
Denn sonst ergäbe es für mich keinen Sinn.


MFG DZ
sakly
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 11. Jun 2005, 08:50
Leistungsberechnung ist durch die Formel

L=20log(k)


gegeben, wobei L in dB angegeben wird und k der Verstärkungsfaktor ist.
Also ergibt sich (wir wollen k errechnen):

-36dB=20log(k)


-36dB deshalb, weil die Differenz der Signalstärken 36dB beträgt.

-36dB/20=log(k)

10^{-36dB/20}=k

10^{-36dB/20}=0,01585


Macht also einen Verstärkungsfaktor von 0,01585 und damit eine Leistung von 0,01585% vom Maximum.

EDIT: die allgemein angenommen Leistungshalbierung bei -3dB und Leistungsverzehntelung bei -10dB ist nur eine Näherung.


[Beitrag von sakly am 11. Jun 2005, 08:55 bearbeitet]
DZ_the_best
Inventar
#10 erstellt: 11. Jun 2005, 12:10
Oh, so macht man das.
Wenn ich mit der Schule fertig bin, les ich mir das nochmal durch.
Aber trotzdem danke.

MFG DZ
audiohobbit
Inventar
#11 erstellt: 11. Jun 2005, 14:40
Nein, sakly, das ist nicht richtig!!

Schalldruck (und Spannung) wird so berechnet, aber nicht Leistung!

Bei Leistung heisst es: 10*log(P/P0), bei Schalldruck heisst es 20*log(p/p0)!

Bitte schau in einer einschlägigen Formelsammlung nach!


Und eine Leistungsverzehnfachung ist sehr wohl exakt 10dB mehr, denn 10^1 ist bekanntlich exakt 10! Und 10^-1 ist bekanntlich exakt 0,1, also 1/10! Nur die 3dB bei doppelter Leistung sind eine kleine Näherung, da es exakt 3,0102999566398119521373889472449 dB sein müssten! Ich denke, dass eine Näherung zu 3dB hier kein großer Fehler sein kann...


edit: Und so ergibt sich für -36dB: 10^(-36/10) = 2,511886e-4 oder 2,511886e-2% oder 0,02511886% !!


[Beitrag von audiohobbit am 11. Jun 2005, 14:43 bearbeitet]
sakly
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 11. Jun 2005, 14:51
Ah ja, du hast natürlich recht mit der Leistungsberechnung
Aber warum so aufgebracht?! Verstehe ich nicht...
Das mit den genauen 10dB beio Verzehnfachung stimmt auch, da hab ich zu schnell geschrieben...
Wenn man sowas schnell nebenher macht, kommt sowas dabei heraus
audiohobbit
Inventar
#13 erstellt: 11. Jun 2005, 14:56
Aufgebracht liest sich anders bei mir...

Ich habs leider schon zu oft erlebt, dass Leute mit technischem Halbwissen oft felsenfest etwas behaupten, von dem ich genau weiß, dass es nicht stimmt. Daher die Reaktion.
sakly
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 11. Jun 2005, 16:10

audiohobbit schrieb:
Aufgebracht liest sich anders bei mir...

Ich habs leider schon zu oft erlebt, dass Leute mit technischem Halbwissen oft felsenfest etwas behaupten, von dem ich genau weiß, dass es nicht stimmt. Daher die Reaktion.


Wenn sich aufgebracht noch anders liest, wie liest sich bei dir denn dann friedlich und ausgeglichen? Gibt es das?
Denn mit den ganzen Ausrufezeichen (die normal nur hinter einen Ausrug gehören, deshalb heißen sie so), liest sich das absolut aufgebracht. Naja, Recht hattest du ja. Ich sollte doch mal etwas mehr überlegen, auch wenn ich etwas zwischen Tür und Angel schreibe...
Bei meiner 1%-Behauptung stimmte die Schose ja noch...keine Ahnung, warum ich dann mit 20*log anfange zu rechnen, war wohl einfach geistige Umwirrung in dem Moment
Das wäre dann auf jeden Fall geklärt, es sind 0,025%
Passat
Inventar
#15 erstellt: 12. Jun 2005, 00:50

sakly schrieb:

Wenn die Endstufe bei 0dB voll ausgesteuert wird (das war meine Voraussetzung), dann entsprechen -20dB eben 1%. Setzt du +16dB zu 100%, dann kommst du auf 0,016% der Leistung. Die +16dB sind aber nur eine Verstärkung des Eingangssignals, damit auch schwache Quellen die Endstufen voll aussteuern können.


Nein, die +16dB sind bloß eine andere Skalierung von Yamaha.
Yamaha hat bei den neueren Geräten die Skalierung geändert, bei früheren Geräten war richtigerweise 0dB der Maximalwert.
Die +16 dB bei aktuellen Yamaha-Geräten entsprechen Vollaussteuerung bei Nenneingangspegel (üblicherweise 100-150 mV).

Kann auch gar nicht anders sein, da der Lautstärkeregler nur ein Abschwächer ist, der das Signal im Pegel dämpft.
Wenn man sich ein herkömmliches analoges Poti her nimmt, sieht man das auch deutlich: Ein Poti ist ein regelbarer Widerstand und in Maximalstellung ist der Widerstand des Potis 0 Ohm. Kleiner als 0 Ohm kann der Widerstand nicht werden, es gibt keine Minuswerte beim Widerstand. Genau so ist es auch bei den bei den meisten Surroundgeräten eingesetzten elektronischen Potis.
Der Verstärkungsfaktor ist bei üblichen HiFi- und Surroundgeräten konstant. Es gibt zwar Ausnahmen in Form von VCAs, aber die finden in fast keinem Gerät Anwendung, da sie teurer sind als Verstärkerschaltungen mit konstantem Verstärkungsfaktor in Verbindung mit einem Poti (analog oder elektronisch).

Grüsse
Roman
sakly
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 12. Jun 2005, 11:07

Passat schrieb:
Kann auch gar nicht anders sein, da der Lautstärkeregler nur ein Abschwächer ist, der das Signal im Pegel dämpft.
Wenn man sich ein herkömmliches analoges Poti her nimmt, sieht man das auch deutlich: Ein Poti ist ein regelbarer Widerstand und in Maximalstellung ist der Widerstand des Potis 0 Ohm. Kleiner als 0 Ohm kann der Widerstand nicht werden, es gibt keine Minuswerte beim Widerstand. Genau so ist es auch bei den bei den meisten Surroundgeräten eingesetzten elektronischen Potis.


Bei analogen Potis stimmt das natürlich. Allerdings ist bei digitaler Lautstärkeregelung ohne Probleme möglich das Eingangssignal zu verstärken. Warum sollte das nicht funktionieren? Die Signale laufen sowieso alle über den DSP, so dass sie dort auch "mal eben" verstärkt werden könnten.
Woher hast du die Information, dass +16dB genau den technischen 0dB entsprechen? Vermutung oder bei Yamaha nachgefragt? Ich glaube das nicht, denn technisch gesehen macht es absolut keinen Sinn die Skala um 16dB zu verschieben. IMHO nichtmal als Marketing-Gag.
Passat
Inventar
#17 erstellt: 12. Jun 2005, 13:54

sakly schrieb:

Woher hast du die Information, dass +16dB genau den technischen 0dB entsprechen? Vermutung oder bei Yamaha nachgefragt? Ich glaube das nicht, denn technisch gesehen macht es absolut keinen Sinn die Skala um 16dB zu verschieben. IMHO nichtmal als Marketing-Gag.


Doch, es macht Sinn.
Bei Quellen mit normalem Ausgangspegel wird die Vollaussteuerung ungefähr bei Lautstärkeregler-Stellung 1 Uhr erreicht. Da dies der Mehrzahl der Benutzer nicht vermittelbar ist, hat Yamaha einfach die Skalierung geändert und die 1 Uhr-Stellung auf 0 dB festgelegt. Das kann man sehr gut an meinem Yamaha DSR-100 Pro und auch an meinem Yamaha C-60 sehen. Dort ist der Regleranschlag mit 0 dB beschriftet, die 1 Uhr-Stellung mit -16 dB.

Grüsse
Roman
sakly
Hat sich gelöscht
#18 erstellt: 12. Jun 2005, 15:40

Passat schrieb:
Doch, es macht Sinn.
Bei Quellen mit normalem Ausgangspegel wird die Vollaussteuerung ungefähr bei Lautstärkeregler-Stellung 1 Uhr erreicht. Da dies der Mehrzahl der Benutzer nicht vermittelbar ist, hat Yamaha einfach die Skalierung geändert und die 1 Uhr-Stellung auf 0 dB festgelegt. Das kann man sehr gut an meinem Yamaha DSR-100 Pro und auch an meinem Yamaha C-60 sehen. Dort ist der Regleranschlag mit 0 dB beschriftet, die 1 Uhr-Stellung mit -16 dB.

Grüsse
Roman


Hm, Sinn macht es IMHO technsich immernoch nicht, denn die Verstärkung ist immernoch die gleiche. Ob am Regler jetzt -16dB oder 0dB steht, die abgegebene Leistung ist dann immernoch die gleiche.
Technsich ist 0dB eben genau eine Verstärkung von 1 und nichts anderes. Warum die Skala jetzt aus deinem genannten Grund geändert werden sollte ("Da dies der Mehrzahl der Benutzer nicht vermittelbar ist"), wird mir auch nicht klar, denn die AVRs haben nichtmal eine Uhrstellung am Lautstärkeregler, sondern nur eine digitale Anzeige.
Wie dem auch sei, technisch gesehen ist +16dB eine positive Verstärkung des Signals. Ob das jetzt bei Yamaha auch so ist, weiß ich nicht.
audiohobbit
Inventar
#19 erstellt: 12. Jun 2005, 15:57
Das ist nicht nur bei Yamaha so, mein Onkyo 702 geht ebenfalls über die 0dB hinaus (wieviel weiss ich jetzt nicht auswendig) und mein 8 Jahre alter Harman Kardon ebenfalls.
Beim Onkyo steht in der BDA, dass die Testtöne mit 0dB abgegeben werden, weil THX das so vorschreibt, oder so ähnlich, denn beide Geräte sind THX-zertifiziert. Daher nahm ich irgendwie an, dass unter bestimmten Vorraussetzungen 0 dB ein von THX vorgeschriebener Pegel wären. Ich ging aber auch weiter davon aus, dass die +XX dB (wieviel weiss ich eben grad nicht) Vollaussteuerung bedeuten, also bei anderen Receivern die 0 dB sind.
Noch ein anderer Umstand ließ mich das denken: Ich hatte hier mal einen Cambridge 540R zum Vergleich, und CA und Onkyo dürften etwa ähnliche Ausgangsleistung haben. Um den gleichen Pegel zu erzielen (mit Pegelmesser gemessen) musst ich beim Cambridge ungefähr so viel dB weniger einstellen, wie der Onkyo ins Positive geht. Denn der Cambridge endet ganz normal bei 0dB. Also angenommen, der Onkyo geht auch bis +16dB, so hatte ich bspw. beim Onkyo -20dB und beim CA -36dB einzustellen um den gleichen Pegel zu erhalten.
Daher denke ich, dass es sich da nur um eine Nullpunktsverschiebung handelt und nicht um eine zusätzliche Verstärkung.
Eine Anfrage beim Hersteller könnte Klarheit bringen.
DZ_the_best
Inventar
#20 erstellt: 12. Jun 2005, 16:06
Also ich glaube, dass der db regelbereich bei Yamaha nur verschoben wurde. Es gibt keine Lautstärkeverstärkung, obwohl man das meinen müsste.

Das mit dem 0db und den Testtönen ist glaube ich so:
wenn man jetzt bei -60db hört, wird das Ausgangssignal ja um 60db abgeschwächt.
Der so genannte Referenzpegel liegt bei 0db.
Das ist also die Lautszärke, für die Kinofilme entwickelt worden. Das heißt bei 0db hört man in der Lautstärke wie es vom Tontechniker gedacht wurde.
(ich glaube so ist das richtig. Wenn ich mich irre, könnt ihr mich ja korigieren)

MFG DZ
Rene66
Hat sich gelöscht
#21 erstellt: 12. Jun 2005, 16:26
Hallo RXV,

die elektrische Leistung(W) ist das Produkt aus Spannung(V) und der Stomstärke(A).
Du brauchst am LS Ausgang nur ein geeignetes Multimeter anzuklemmen. Dann mußt du die Spannung und die Stromstärke messen.
Da aber bei Musik niemals eine konstante Spannung/Stomstärke gemessen werden kann ,solltest du einen Dauerton auflegen.

Mal im Ernst ..solche Messungen sind im Prinzip völlig unwichtig :-)
Ich weiss aber, das der RXV-550 tatsächlich nur 30 Watt elektrische Leistung bringt.
sakly
Hat sich gelöscht
#22 erstellt: 12. Jun 2005, 17:35

audiohobbit schrieb:
Beim Onkyo steht in der BDA, dass die Testtöne mit 0dB abgegeben werden, weil THX das so vorschreibt, oder so ähnlich, denn beide Geräte sind THX-zertifiziert. Daher nahm ich irgendwie an, dass unter bestimmten Vorraussetzungen 0 dB ein von THX vorgeschriebener Pegel wären.


Nochmal, 0dB bedeutet technisch einfach "gleicher Pegel", "Verstärkungsfaktor 1". Da kann auch THX nichts dran ändern.


audiohobbit schrieb:
Um den gleichen Pegel zu erzielen (mit Pegelmesser gemessen) musst ich beim Cambridge ungefähr so viel dB weniger einstellen, wie der Onkyo ins Positive geht.


Haben beide Geräte die gleiche Eingangsempfindlichkeit und den gleichen Verstärkungsfaktor bei den Endstufen?
Eine Verstärkung über 0dB funktioniert natürlich nur aktiv bei analogen Schaltungen oder eben digital per Multiplikation.
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