Begriffsdefinition

Vom Dezibel hat nahezu jeder schon einmal im Leben gehört – doch was verbirgt sich tatsächlich dahinter? Im Folgenden erläutern wir diesen Begriff. 

Das Dezibel ist in erster Linie eine logarithmische und dimensionslose Einheit. Das bedeutet, dass es ein Maß für Verhältnisgrößen darstellt und stets einen Bezugswert erfordert, da  es für sich genommen keine Einheit einer absoluten Skala ist – wie beispielsweise der Meter. Wie lang ein Meter ist, weiß hingegen jeder.

Im Bereich der Akustik im weiteren Sinne begegnet man besonders häufig dem Dezibel als Angabe des Schalldruckpegels, dem sogenannten dB SPL (Sound Pressure Level). Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es zahlreiche „Arten“ von Dezibel gibt – jede mit ihrem eigenen spezifischen Anwendungsbereich in der Physik.

Formel (dB SPL)

Das bereits erwähnte Dezibel zur Beschreibung des Schalldruckpegels (SPL) wird durch folgende Formel definiert:

wobei:

• p – gemessener Schalldruck in Pa

• p0 – Bezugsschalldruck in Pa (beträgt 20 μPa)

Der Wert von 20 μPa ist nicht ohne Grund der gebräuchlichste Bezugsschalldruck. Er entspricht dem minimalen Schalldruck, den der Mensch mit seinem Gehör bei einer Frequenz von 1000 Hz „wahrnehmen“ kann. Dies ist die sogenannte Hörschwelle. Auch die Frequenz wurde gezielt gewählt: Sie liegt in dem Bereich, in dem das menschliche Ohr am empfindlichsten ist.

Aus dieser Formel folgt, dass ein Pegel von 0 dB SPL einem Schalldruck entspricht, der dem Bezugsschalldruck – also der Hörschwelle – gleich ist. Einfach? Durchaus. 

Das Dezibel als logarithmischer Wert

Da das Dezibel kein lineares, sondern ein logarithmisches Maß ist, ist hervorzuheben, dass eine Verdopplung des gemessenen Schalldrucks keinesfalls zu einer Verdopplung des Dezibelwertes führt. Dies ergibt sich unmittelbar aus der zuvor genannten Formel. Ein einfaches Beispiel: Nehmen wir die Schalldrücke p1 = 200 μPa und p2 =  400 μPa an. Nach Einsetzen in die Formel ergibt sich im ersten Fall ein Pegel von 20 dB SPL, im zweiten Fall von etwa 26 dB SPL. Eine Verdopplung des gemessenen Schalldrucks bewirkt somit einen Pegelanstieg von etwa 6 dB SPL. Entsprechend sinkt der Pegel bei einer Halbierung des Messwertes um 6 dB SPL. In der Ingenieurpraxis erfordert die präzise Bestimmung des Lärmpegels in Gebäuden Labormesstechnik – erfahren Sie, wie wir professionelle akustische Messungen für Wohn- und Gewerbeobjekte durchführen.

Die Verwendung von Dezibel ist deutlich praktikabler als das Arbeiten mit Schalldruckwerten, da die betrachteten Schalldrücke in der Regel zwischen 20 μPa und bis zu 2 Pa liegen (0 dB SPL – 100 dB SPL). Dies entspricht einem Unterschied um den Faktor 100.000.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Schmerzschwelle des menschlichen Ohres zwischen 120 und 140 dB SPL liegt.