Zu a)
Die Formel für den Schallpegel L ("Lautstärke") ist:
L = 10 * lg ( I / I 0 )
mit
I: Schallintensität
I 0 : Hörschwelle ( I0 = 10 ^ - 12 W / m ² )
Aufgelöst nach I ergibt sich:
I = 10 ^ ( L / 10 ) * I0
Wenn ein Sänger einen Schallpegel von L = 65 dB erzeugt, dann ist seine Schallintensität I1:
I1 = 10 ^ ( 65 / 10 ) * I0 = 10 ^ 6,5 * I0
Die Schallintensität zweier Sänger ist doppelt so groß, also:
I2 = 2 * I1 = 2 * 10 ^ 6,5 * I0
Setzt man diesen Wert in die Formel für den Schallpegel L ("Lautstärke") ein (siehe oben), erhält man:
L2 = 10 * lg ( I2 / I0 ) = 10 * lg ( 2 * 10 ^ 6,5 * I0 / I0 ) = 10 * lg ( 2 * 10 ^ 6,5 ) = 68 dB (gerundet)
Also: Zwei Sänger erzeugen einen Schallpegel von L = 68 dB
Zu b)
Wenn k Sänger einen Schallpegel von Lk = 75 dB erzeugen sollen, dann muss also gelten:
Lk = 10 * lg ( k * 10 ^ 6,5 ) = 75
<=> lg ( k * 10 ^ 6,5 ) = 7,5
<=> k * 10 ^ 6,5 = 10 ^ 7,5
<=> k = 10 ^ 7,5 / 10 ^ 6,5 = 10
Um also einen Schallpegel von 75 dB zu erzeugen sind 10 Sänger vom "Format" des zuerst beschriebenen Sängers erforderlich.