Sound-Processing ist ein weites Feld. Erst die Wahl der richtigen Möglichkeiten zur Signalverarbeitung kann der Klangwiedergabe über im gewerblichen Rahmen genutzten Soundsystemen zum gewünschten Maß an Klarheit, Natürlichkeit und Flexibilität verhelfen. Digitale Audio-Geräte bieten bereits eine breite Palette an integrierten Signalverarbeitungsfunktionen, die sich im genannten Einsatzbereich als besonders hilfreich erweisen. Schauen wir uns also zunächst einmal die grundlegenden Arten der zur Verfügung stehenden Sound-Processing-Funktionen an.

Equalizer werden verwendet, um den Pegel eines spezifischen Frequenzbandes zu verstärken oder abzuschwächen. Die Geräte lassen sich in zwei Typenklassen gruppieren: Grafische Equalizer unterteilen das gesamte Klangspektrum in eine bestimmte Anzahl vordefinierter Frequenzbänder und erlauben, jedes einzelne individuell zu verstärken oder abzuschwächen. Parametrische Equalizer erlauben es dem Anwender darüber hinaus, auch die Frequenzbänder an sich anzupassen.

Bei Soundsystemen für den gewerblichen Bereich werden Equalizer vor allem dazu verwendet, um den Klang insgesamt aufzuwerten und um Rückkopplungen zu vermeiden. Parametrische Equalizer erlauben eine besonders feinkörnige Anpassung, demgegenüber machen es grafische Equalizer mit ihren linearen Reglern besonders einfach, die EQ-Kurve auch visuell sichtbar zu machen. Der Verwendung eines Equalizers werden wir uns noch genauer in den Abschnitten „Abstimmung eines Soundsystems“ und „Vermeidung von Rückkopplungen durch die Verwendung eines Equalizers“ widmen.

Schaubild: Grafischer Equalizer (Foto: Yamaha Q2031B)

Sämtliche Prozessoren, die Einfluss auf die Klangdynamik nehmen, beeinflussen auf unterschiedliche Weise den Pegel bzw. die Lautstärke des Audiosignals. Dabei begegnen uns vor allem die im folgenden aufgeführten Dynamikprozessoren.

Die Aufgabe des Kompressors besteht darin, die Signalpegel innerhalb eines kontrollierbaren Bereichs zu halten, indem jedes Signal komprimiert wird, das einen vorab eingestellten Grenzwert überschreitet. Die meisten Kompressoren erlauben dabei, den Schwellwert sowie die Kompressionsrate anzupassen. Letztere bestimmt, wie stark ein Signal komprimiert wird. Gehen wir also beispielsweise von einer Kompressionsrate von 4:1 aus - das bedeutet, dass aus einem Eingangspegel von „4“ ein Ausgangspegel von „1“ gemacht wird. Oder etwas anschaulicher: Übersteigt das Audiosignal einen Grenzwert von 12 dB, wird dieser Teil des Signals auf ein Viertel des Ursprungswertes und somit um 9 dB auf einen Ausgangspegel von 3 dB komprimiert.

Auf diese Weise kann ein Kompressor beispielsweise bei einem Vortrag oder einer anderen Veranstaltung, bei der es vor allem um die Sprachwiedergabe geht, die Unterschiede ausgleichen, die entstehen, wenn verschiedene Sprecher aus jeweils unterschiedlicher Entfernung zum verwendeten Mikrofon reden. Das sorgt für eine jederzeit ausgeglichene Wiedergabelaustärke der einzelnen Beiträge. Eine sehr kräftige Stimme in unmittelbarer Nähe des Mikros wird weder als übermäßig laut wahrgenommen, noch verzerrt wiedergegeben, während leise vorgetragene Wortbeiträge eine Hervorhebung erfahren und somit insgesamt besser hörbar und verständlich sind.

(Schaubild: Funktionsweise eines Kompressors)

Ein Limiter arbeitet vom Ansatz her genauso wie ein Kompressor. Allerdings ist hierbei die Kompressionsrate von vornherein auf ∞:1 festgelegt. Erreicht der Eingangspegel also einen bestimmten Schwellwert, wird der Ausgangspegel ab diesem Punkt nicht mehr weiter angehoben. Diese Funktion bietet folglich einen Schutz von Leistungsverstärkern bzw. Endstufen und Lautsprechersystemen vor einer Beschädigung durch Überlastung.

Ein Noise Gate schneidet Signale unterhalb eines spezifischen Grenzwertes ab. Wird dieser so eingestellt, dass die Funktion eingreift, sobald kein Programmsignal mehr anliegt und nur noch das Grundrauschen übrigbleibt, lassen sich dadurch die hörbaren Auswirkungen des Rauschens auf die Übertragung minimieren. Liegt ein Programmsignal an, wird das Rauschen vom Signal selbst überlagert. Ist dies jedoch nicht der Fall, kann das Rauschen hörbar und störend in den Vordergrund treten. Genau diesem Problem wirkt das Noise Gate entgegen.

Diese Funktion verringert automatisch den Pegel des Programmsignals eines festgelegten Kanals oder von zu einer Gruppe zusammengefassten Kanälen, sobald ein Eingangssignal an einem anderen festgelegten Kanal anliegt. Wird beispielsweise ein Mikrofon an den Trigger-Kanal angeschlossen und eine Ansage gemacht, wird die Lautstärke der Wiedergabe von Hintergrundmusik über andere Kanäle automatisch heruntergeregelt. Dadurch ist der Sprachbeitrag besser verständlich.

Beschallt ein Soundsystem eine große, durchgängige Fläche, kommt es zu einer natürlichen Verzögerung zwischen der Klangwiedergabe über nahegelegene und weiter entfernt liegende Lautsprecherboxen. Das kann für einen verwaschenen Sound und eine schlecht verständliche Sprachwiedergabe sorgen. An dieser Stelle kann ein elektronischer Delay-Effekts verwendet werden, um die Wiedergabe auf den Lautsprechern in jeweils unterschiedlicher Entfernung zum Zuhörer anzupassen und dadurch die gewünschte Klarheit der Übertragung wiederherzustellen. Soundanlagen, die im gewerblichen Umfeld genutzt werden, nutzen den Delay meistens zu genau diesem Zweck, wenngleich es auch noch eine zweite Verwendungsmöglichkeit gibt: Diese dient zur Simulation von Räumlichkeit (Raumschall), worauf im Folgenden näher eingegangen wird.

Um dem Klang eine räumliche Wirkung zu verleihen, kommen Hall (Reverb), Verzögerung (Delay) oder Echo zum Einsatz.

Tritt ein Klangereignis in einer geschlossenen Umgebung auf, dann nehmen wir nicht nur das unmittelbar von der Klangquelle stammende Geräusch selbst wahr, sondern auch eine ganze Reihe an unterschiedlichen Reflektionen von verschiedenen Oberflächen im Raum. Zunächst hören wir einige früher Reflektionen des zurückgeworfenen Klangs. Werden im Anschluss daran auch noch die Reflektionen wiederholt von den Wänden zurückgeworfen, nehmen wir das in der Folge als Wiederhall wahr.

(Schaubild: Klangquelle, frühe Reflektionen und Widerhall.)

Reverb-Effekte addieren simulierten Widerhall auf das Signal einer Schallquelle. Wird ein Klang wie beispielsweise der einer Stimme oder eines Soloinstrumentes von einem Mikrofon nahe der ursprünglichen Schallquelle aufgegriffen, wird die Quelle mit einem sehr viel höheren Pegel wiedergegeben als jeglicher gleichzeitig aufgenommener Raumschall. Das kann für einen trockenen und langweiligen Sound sorgen, weshalb manchmal der Reverb-Effekt genutzt wird, um der Klangwiedergabe wieder mehr Wärme und Raumgefühl zu verleihen.

Der Delay-Effekt kann auch dazu verwendet werden, um die beschriebenen frühen Reflektionen nachzuahmen oder um Effekte mit längerer Echo-Wirkung zu erzeugen. Die Wiedergabe der Klänge von Soloinstrumenten erhält auf diese Weise mehr Brillanz und Lebendigkeit, zuweilen wird der Effekt auch bei Live-Musikveranstaltungen eingesetzt. Echo-Effekte, die häufig im Rahmen von Karaoke-Darbietungen zum Einsatz kommen, bestehen oftmals aus einem graduell abklingenden, wiederholten Delay-Effekten in Kombination mit einem zusätzlichen Reverb.

Wie im voranstehenden Abschnitt gezeigt wurde, gibt es zahlreiche unterschiedliche Arten zur Signalverarbeitung, die bei Soundsystemen Verwendung finden. Vor Beginn des digitalen Zeitalters musste für jeden einzelnen Effekt ein separater Soundprozessor erworben und in die Anlage eingebunden werden. Die Digitaltechnologie ermöglicht es hingegen, viele unterschiedliche Funktionen zur Signalverarbeitung in einem einzigen Gerät zu bündeln – beispielsweise in einem Digital-Mischpult oder einem digitalen Soundprozessor (vgl. dazu „Die Vorteile der digitalen Sound-Verarbeitung“ im ersten Teil dieser Übersicht).

Es wurde bereits im Abschnitt „Digitale und analoge Mischpulte“ kurz angerissen, dass viele Digital-Mixer bereits über eine ganze Reihe an eingebauten Funktionen zur Signalverarbeitung verfügen. Reichen diese bereits für den vorgesehenen Anwendungsbereich aus, besteht kein Bedarf mehr, einen zusätzlichen Soundprozessor zu erwerben. Dadurch ergeben sich insgesamt geringere, initiale Anschaffungskosten und der Aufbau der Soundanlage selbst bleibt sehr viel kompakter. Zudem geht eine geringere Anzahl an Geräten auch mit weniger Kabeln und physischen Verbindungen einher. Dadurch fällt nicht nur ein geringerer Aufwand bei der Installation der Komponenten an, sondern auch die Wartungs- und Reparaturkosten schlagen weniger zu Buche.

Bei Soundanlagen, die nicht im Rahmen von Live-Musikveranstaltungen zum Einsatz kommen, können sämtliche Kernkomponenten in der platzsparenden Version zur Rackmontage erworben werden. Diese ermöglicht nicht nur eine besonders einfache Bedienung, sondern bietet auch automatisiert eingreifende Funktionen wie etwa die zur Unterdrückung von Rückkopplungen.

(Schaubild: Digital-Mixer zur Rackmontage (Foto: Yamaha IMX644))