Better Sound for Commercial Installations
Part 1: Sound Basics
02. Sound-Systeme
Der bekannteste Bestandteil einer Beschallungsanlage ist auch all jenen geläufig, die vielleicht nur gelegentlich Musik hören und sonst nichts mit dem professionellen Sound-Bereich zu tun haben: Das Lautsprechersystem, das sämtliche wiedergegebenen Klänge ausgibt und für uns hörbar macht. Allerdings ist dies nur das letzte Glied in einer Reihe unterschiedlicher Geräte, die bei der Verstärkung, dem Senden und der Verarbeitung eines Klangsignals Verwendung finden.
Sound-Systeme verfügen über einen vierstufigen Aufbau
Vereinfacht dargestellt besteht die Aufgabe einer Sound-Anlage darin, die Klangeigenschaften eines Audiosignals zu verstärken, anzupassen und im Anschluss genau das, was letztlich beim Publikum ankommt, über ein entsprechendes Lautsprechersystem auszugeben. Die Grundlagen dieses Prozesses haben wir in einer schematischen Grafik zusammengefasst. Ein Sound-System lässt sich in vier Aufbaustufen einteilen: Soundeingang/-wandlung, Mix/Effekte, Verstärkung, Soundausgabe. Betrachten wir die vier grundlegenden Funktionsbestandteile im Folgenden etwas genauer.
(Schaubild: Vierstufiger Aufbau eines Sound-Systems)
(1) Soundeingang/-wandlung
Im ersten Schritt wird das Signal der Klangquelle durch ein Mikrofon oder ein Wiedergabegerät in ein elektrisches Signal umgewandelt, das anschließend von den übrigen Komponenten der Sound-Anlage weiterverarbeitet werden kann.
Mikrofon:
Als Schallwandler konvertiert das Mikrofon über die Luft übertragene, akustische Klänge in ein elektrisches Signal, das im Anschluss zur Verarbeitung und Verstärkung durch das übrige Sound-System zur Verfügung steht. Ein dynamisches Mikrofon – dabei handelt es sich um eine besonders häufig eingesetzte Bauart – erledigt diese Aufgabe wie folgt.
Wie im voranstehenden Abschnitt erläutert wurde, wird Klang in Form von Schwingungen über die Luft übertragen. Diese Schwingungen bzw. Schallwellen treffen auf das Mikrofon und werden hier von einer Membran aufgegriffen, die sie ebenfalls zum Schwingen bringen. Die Membran ist an eine Tauchspule gekoppelt (eine Spule aus Draht), die innerhalb eines Magnetfeldes schwingt, das von einem im Mikrofon verbauten Magneten erzeugt wird. Dadurch kann ein entsprechendes elektrisches Signal entstehen. Lautsprecher als letztes Glied der Wiedergabekette funktionieren vom Prinzip her genau so, nur ist hier die Reihenfolge des Ablaufs genau umgekehrt.
Audio-Wiedergabegeräte:
Zu diesen zählen alle Geräte, die Sound-Daten von einem beliebigen Aufnahmemedium in ein elektrisches Signal wandeln, das anschließend durch die Sound-Anlage weiterverarbeitet und verstärkt wird. Zu den bekanntesten Vertretern dieser Geräteklasse gehören CD-Player, tragbare Digitalabspielgeräte und natürlich auch analoge Kassetten-Decks sowie Plattenspieler. Aufgrund ihres Funktionsprinzips zählen auch Radios und TV-Empfänger dazu.
(2) Mix/Effekte
Elektrische Audio-Signale werden von einer Klangquelle eingespeist und dann an ein Mischpult oder einen Sound-Prozessor weitergeleitet, der in der Lage ist, verschiedene Eingangsquellen gleichzeitig (ineinander) zu mischen oder optional auch zusätzliche Effekte hinzuzufügen.
Mischpult bzw. Mixer: Dieses Gerät wird verwendet, um verschiedene Audiosignale zu mischen. Gleichzeitig wird ihre Lautstärke und Klangqualität jeweils separat für jede einzelne Quelle angepasst. Schauen wir uns am Beispiel eines Yamaha MG124C die Funktionen eines Mischpults an.
Kanalsteuerung: In diesem Bereich stehen jeweils individuelle Einstellmöglichkeiten für die Eingangsquellen zur Verfügung, die an das Mischpult geschickt werden. Hier lassen sich Lautstärke und Klang anpassen. In der Regel werden dabei die folgenden Möglichkeiten für die Eingangskanäle des Mixers geboten:
1. Gain
Signale vom Mikrofon sind deutlich leiser als die Signale von einem Audio-Abspielgerät (Line-Signal). Daher müssen sie zunächst durch den im Mischpult integrierten Vorverstärker (Preamp) verstärkt werden, damit eine angemessene Signallautstärke erreicht wird. Die Justierung erfolgt über den Gain-Regler, mit dem sich das Maß der Vorverstärkung für schwache Eingangssignale bestimmen lässt.
2. Equalizer
Viele Mischpulte verfügen für jeden Eingangskanal über einen intergierten 3-Band- oder 4-Band-Equalizer. Hiermit wird der Klang jeder einzelnen Audio-Quelle genau angepasst, damit alle zusammen einen homogenen Gesamt-Sound bieten. Außerdem sorgt wohldosiertes Equalizing für weniger unerwünschte Rückkopplungen. Weitere Informationen dazu gibt es in den entsprechenden Abschnitten („Verschiedene Arten von Sound-Processing“ und „Ursachen sowie die Verhinderung von Rückkopplungen“) des dritten Teils dieser Informationsreihe.
3. Aux-Sends
Die AUX-Send-Kanäle lassen sich grob als Nebenzweige abseits der Übertragungswege der Hauptkanäle beschreiben, letztere laufen beispielsweise in Richtung des Hauptverstärkers und des Lautsprechersystems. Über die Aux-Sends kann ein Teil des Hauptsignals abgezweigt und an externe Effektgeräte oder die Monitorlautsprecher des Künstlers gesendet werden.
4. Pan (Panning)
Wird das Hauptausgangssignal über zwei Lautsprecher im Stereo-Betrieb ausgegeben, dann sorgt der Pan-Regler für die relative Anpassung des Lautstärkeverhältnisses des entsprechenden Kanalsignals, das jeweils auf der rechten sowie linken Seite des Lautsprechersystems wiedergegeben wird. Im finalen Mix kann die Einstellung dazu verwendet werden, um die räumliche Wahrnehmung des Eingangssignals im Stereo-Panorama zu beeinflussen.
5. Kanal-Fader
Über die Kanal-Fader wird die Lautstärke jedes einzelnen Eingangssignals angepasst: Erst durch das Ausbalancieren dieser einzelnen Laustärkeverhältnisse zueinander entsteht der gewünschte Gesamt-Mix. Die Einzelsignale werden anschließend unter Berücksichtigung der jeweiligen Anpassungen elektronisch zu einem einheitlichen Signal zusammengefasst.
Master-Steuerung: Die Gesamtlautstärke der wie oben beschrieben zusammengemischten Eingangssignale wird durch Betätigung des STEREO OUT Master-Faders eingestellt. Dieses Signal wird über die STEREO OUT Anschlüsse ausgegeben, die mit den Eingängen an einer Endstufe verbunden werden (also mit der nächsten Zwischenstufe der vollständigen Sound-Anlage).
Sound-Prozessor: Prozessoren manipulieren das elektronische Audiosignal auf unterschiedliche Weise. Meist werden sie verwendet, um Effekte auf den ursprünglichen Sound zu rechnen. Die Verwendung von Prozessoren erfolgt in der Absicht, die Wiedergabe so klar und natürlich klingend wie möglich zu gestalten, damit sich sämtliche Feinheiten präzise heraushören lassen. Zuweilen werden Effekte aber auch zu rein kreativen Zwecken eingesetzt. Darauf wird im Abschnitt „Verschiedene Arten von Sound-Processing” in Teil 3 näher eingegangen werden.
(Schaubild: Bedienfeld des MG124C)
(3) Verstärkung
Die Endstufe macht als Leistungsverstärker genau das, was die Bezeichnung vermuten lässt: Sie verstärkt das fertig abgemischte und durch die Sound-Prozessoren aufbereitete Signal und sorgt für eine angemessene Ausgabelautstärke auf den verwendeten Lautsprechern. Eine einzelne oder auch mehrere Endstufen sind leicht zu übersehen, da sie meist außerhalb des Sichtbereichs aufgebaut werden. Dennoch sind sie ein integraler Bestandteil jedes Sound-Systems. Die hier anliegenden Ströme und Spannungen sind höher als bei jeder anderen Komponente der Anlage.
Es gibt Zwei-Kanal-Endstufen, die in der Lage sind, zwei Audio-Kanäle unabhängig voneinander zu verstärken und es gibt Multi-Kanal-Endstufen, die vier oder sogar acht Audio-Kanäle verstärken. Zwei-Kanal-Endstufen kommen in der Regel bei der Stereo-Wiedergabe von Musik und ähnlichem Klangmaterial zum Einsatz. Multi-Kanal-Endstufen können hingegen genutzt werden, wenn im Montagerack wenig Platz zur Verfügung steht und trotzdem gleichzeitig mehrere Lautsprechersysteme gleichzeitig angesprochen werden sollen.
(4) Sound-Ausgang
Die letzte Stufe des Sound-Systems besteht aus den Lautsprechern. Diese sind dafür zuständig, das verstärkte, elektrische Ausgangssignal der Endstufe wieder in einen akustischen Sound umzuwandeln, den wir hören können. Die Funktionsweise entspricht dabei der eines Mikrofons in umgekehrter Reihenfolge. Darauf wurde bereits voranstehend eingegangen. Die Ähnlichkeit der Funktionsweise ist mit Blick auf die schematische Zeichnung eines dynamischen Lautsprechers selbsterklärend. Dieser Bautyp ist mit Abstand am häufigsten anzutreffen.
Das Ausgangssignal der Endstufe wird an die Schwingspule des Lautsprechers geleitet. Diese wirkt auf das sie umgebende Magnetfeld, wodurch eine physische Bewegung erzeugt wird – an genau diesem Punkt wird das elektrische Signal zurück in mechanische, akustische Energie konvertiert. Die Schwingspule allein ist allerdings nicht in der Lage, für die nötigen Schalldruckpegel zu sorgen. Sie ist mit einer Membran verbunden, die deutlich stärkere Luftbewegungen erzeugen kann und maßgeblich dafür verantwortlich ist, dass die Luft so in Schwingung versetzt wird, dass wir darüber Klänge wahrnehmen können.
Dynamische Lautsprecher werden normalerweise nicht nackt und in ihre Einzelteile zerlegt verwendet. Die Komponenten werden ordentlich in einem Gehäuse verbaut, das konzipiert wurde, um den Boxen die bestmögliche Klangcharakteristik zu verleihen. Lautsprecher als Einzelteile sind nicht mehr als ein Bauteil – erst durch die Montage in einem geeigneten Gehäuse wird daraus ein wie erwünscht funktionierendes und klingendes Lautsprechersystem.
(Schaubild: Aufbau eines dynamischen Lautsprechers)
Damit sind wir bereits am Ende unseres einfachen Überblicks über die Grundbestandteile einer Sound-Anlage. Obwohl es hier je nach Einsatzszenario bzw. der erforderlichen Art und Größe des Systems viele Abweichungen im Detail geben kann, bleiben zumindest diese Grundlagen immer gleich. Im nächsten Abschnitt wollen wir uns einige Verwendungsmöglichkeiten für Sound-Systeme anschauen.
Contents
The sound systems that broadcast the information you're hearing have been carefully designed and installed to suit the needs of each individual facility.
This series offers information aimed at achieving the best possible sound in commercial installations, from the basics to equipment selection and day-to-day operation.