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Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der Bühnen-PA

Den optimalen Bühnensound erreichen

25. Mai 2023

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Das Equipment ist gekauft, die PA fertig verkabelt, der Soundcheck kann beginnen. Doch schon nach den ersten Tönen klingt alles so ganz anders und ungewohnt. Der Bass dröhnt, die Höhen klirren und die Mitten klingen irgendwie topfig. Was ist aus dem Sound geworden, den man im Vorführraum des Mega Stores noch so bewundert hat? War es etwa eine Fehlentscheidung, so viel Geld in diese PA zu investieren? Wäre die Alternative doch die bessere Wahl gewesen? Was hat sich verändert? Die Antwort ist einfach: Der Raum, in dem die PA nun steht. Gut, dass wir mittels Equalizer in der Summe oder am System-EQ noch Eingriffsmöglichkeiten haben, mag man nun denken. Dass dies nicht immer eine gute Idee ist, zeigt dieser Workshop zum Thema Einmessen. Doch immer der Reihe nach: Es geht um das Thema akustische Messung. Man kann den eigenen Ohren trauen oder die subjektive Wahrnehmung durch einige harte Fakten ergänzen und ein Messsystem einsetzen. Dieses ist glücklicherweise heutzutage günstig und mit wenig Aufwand realisierbar. Natürlich wird man selten bei einem Kneipen-Gig seine Messstation auspacken. Anders sieht es aus, wenn man häufig in größeren Sälen unterwegs ist oder zum ersten Mal in einem noch unbekannten Raum spielt. Der Workshop gibt einige Tipps zum Aufbau eines kleinen Messsystems und soll Einsteiger ermutigen, sich mit der Materie Einmessen der Bühnen-PA näher zu befassen.

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Vorüberlegungen: RTA versus FFT

Auch wenn es früher oft so gemacht wurde, gilt: Ein RTA (= Real Time Analyzer) und ein Terz-EQ eignen sich nur bedingt für das Einmessen einer PA. Das hat vor allem folgenden Grund: Ein RTA kann nicht zwischen Direktsignal und Reflexion unterscheiden. In dem von ihm angezeigten Frequenzgang, der per Wiedergabe von rosa Rauschen als Messsignal mit einem Messmikrofon ermittelt wird, sind Direktsignal und Reflexionen des Raumes überlagert enthalten und lassen sich nicht voneinander trennen. Der Terz-Abstand der Bänder ist dabei sehr ungenau und erfasst Erhöhungen oder Senken in zwischen den Terz-Bändern liegenden Bereichen nicht oder nur unscharf. Durch FFT gewonnene Messergebnisse sind erheblich genauer und ermöglichen es, Aussagen über Raumresonanzen getrennt vom Direktsignal zu treffen. Raumresonanzen werden zeitlich getrennt vom Direktsignal in der Impulsantwort dargestellt und können durch das Verschieben des Zeitfensters, das für die Ermittlung der Frequenzdarstellung angelegt wird, herausgerechnet werden. Digitale parametrische Equalizer eignen sich gut dazu, Problemfrequenzen gezielt zu bearbeiten, da sie exakt auf die Problemfrequenz gestimmt werden können und die Breite der Bearbeitung einstellbar ist. FFT-Messungen sind heute schon mit kostenlosen Tools zum Einmessen möglich und benötigen nicht viel mehr als einen Laptop, ein Messmikrofon und ggf. ein Audiointerface. Der Terz-EQ ist prima, wenn die Problemfrequenz exakt auf einem der Terzbänder liegt. Doch diesen Gefallen tut sie uns selten. Und noch schlimmer: Die Problemzonen sind selten genau eine Terz breit. Parametrische EQs, vorzugsweise in digitaler Form, helfen hier weiter. Einen interessanten Artikel von „Mess-Papst“ Dr. Ing. Anselm Goertz mit anschaulichen Beispielen zur jüngst auch hier bei AMAZONA.de aufgekeimten Diskussion zum Thema GEQ vs. PEQ findet sich hier.

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Tipp 1: Der Begriff Einmessen

Immer wieder liest man im Internet davon, dass Veranstaltungstechniker den Raum eingemessen haben. Hier liegt eine sprachliche Unschärfe vor, die schon häufig zu Missverständnissen geführt hat. Einmessen in der Veranstaltungstechnik meint das Messen des Verhaltens der PA im jeweiligen Raum und, wenn möglich, die Anpassung an den Raum. Die Akustik am Veranstaltungsort ist in der Regel fix und kann von uns nur in Maßen verändert werden. Vielleicht ein wenig Bühnenmolton als Backdrop, aber viel mehr geht meistens nicht. Wir müssen also mit den akustischen Gegebenheiten vor Ort leben. Anders sieht es im professionellen Studioumfeld aus, in dem es schon eher die Möglichkeit gibt, die Regie durch bauliche Maßnahmen so zu gestalten, dass der Raum sich nicht negativ auf die Hörsituation auswirkt. Die Raumakustik verändert jedoch den Klang gravierend, sodass selbst ein in der Theorie linear arbeitender Lautsprecher nicht mehr am Hörplatz linear klingt. Da wir nur mit der PA arbeiten können, passen wir diese der Raumakustik so an, dass das Endergebnis das Bestmögliche ist, das wir erreichen können.

Tipp 2: Linear ist nicht gleich linear

Ein Frequenzgang, der im Übertragungsbereich innerhalb eines geringen Toleranzschlauchs liegt, wird als linear bezeichnet. Dabei ist zu beachten, dass ein vom Hersteller übermittelter Frequenzgang, der wie mit dem Lineal gezogen aussieht, selten die Realität widerspiegelt. Jedes Messsystem erlaubt Glättungen und es macht einen Unterschied, ob ein Frequenzdiagramm eine Auflösung von 1/3, 1/6, 1/12, 1/24, 1/48 Oktave oder gar keine Glättung aufweist. Was bei 1/3 Oktave glatt ist, sieht ohne Glättung oder bei 1/48 Oktave wild aus. Wichtig ist, welche Toleranz der Hersteller angelegt hat. Während einige einen engen Toleranzschlauch von ± 3 dB anlegen, sind andere großzügiger und betrachten einen Bereich von ± 5 dB als angemessen. Ohne Angaben zu Glättung und Toleranz ist ein Frequenzdiagramm vom Hersteller wertlos. Auch für die eigenen Messungen ist dieses Erkenntnis relevant. Es kann für das Einmessen nicht schaden, seine PA im Vorfeld mit einfachen Mitteln einer Frequenzgangmessung zu unterziehen. Das geht sehr gut im (Teil-) Freifeld, zum Beispiel im eigenen Garten, weit weg von Begrenzungsflächen, die den Schall zurückwerfen können und somit die Messung verfälschen. Auch wenn eine solche Messung nicht mit einer Messung im Messraum verglichen werden kann, ist sie in der Regel sehr aussagekräftig und hilft uns später, unsere Messungen am Veranstaltungsort entsprechend zu beurteilen. Für unsere Beurteilung am Veranstaltungsort ist wichtig zu wissen, dass ein linearer Frequenzgang wie man ihn so oft vom Hersteller präsentiert bekommt, utopisch ist. Das Messergebnis wird schockierend aussehen, weil durch Reflexionen massive Anhebungen und Einbrüche im Frequenzgang entstehen, an manchen Orten vielleicht sogar ein Kammfilter-Frequenzgang. Wir müssen also schauen, was dem Raum geschuldet ist und was nicht und können dann entscheiden, ob wir per EQ Hand anlegen oder eher nicht. Und, soviel sei jetzt schon gesagt, oft heißt es: eher nicht.

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Ungeglätteter Frequenzgang eines Lautsprechers im Raum

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Frequenzgang mit 1/3 Oktavglättung

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Frequenzgang mit 1/12 Oktavglättung

Tipp 3: Funktionsweise des Gehörs beim Einmessen der Bühnen-PA kennen

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Spätestens seit 1933 und Fletcher-Munson und den späteren Arbeiten aus 1958 von Robinson-Dadson weiß man, dass unser Gehör hinsichtlich der Lautstärke nicht linear arbeitet. Trotz gleichem Schallpegel ändert sich das Lautstärkeempfinden über den Hörbereich. So wird ein Sinuston bei 100 Hz bei gleichem Schalldruckpegel erheblich leiser empfunden als ein Sinuston bei 1 kHz oder gar 4 kHz. Für das Einmessen/Einstellen unserer PA bedeutet diese Erkenntnis, dass für ein lineares Lautstärkeempfinden die Subwoofer höhere Pegel produzieren müssen als die Mitten/Hochton-Systeme. Festgeschrieben wurden diese Erkenntnisse in ISO 226 (2003) als Kurven zur gehörrichtigen Lautstärke. Es gilt also, die PA nicht nur nach technischen Gesichtspunkten zu entzerren, sondern insbesondere gehörrichtig zu arbeiten, sprich die Eigenarten des menschlichen Gehörs beim Einmessen zu berücksichtigen.

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

ISO 226: Equal-Loudness Curves

Tipp 4: Mit dem Equalizer breit anheben und schmal absenken

Tipp 4 ist eher genereller Natur für den Einsatz von EQs und gilt nicht nur für das Einmessen, sondern auch für EQ-Arbeiten im Kanalzug. Viele EQs in analogen Pulten arbeiten bereits nach diesem Prinzip: breite Anhebungen und schmale Absenkungen klingen musikalischer und unauffälliger als schmale Peaks und breite Senken. Dies gilt insbesondere für den empfindlichen Bereich der Sprache zwischen 300 Hz und etwa 3 kHz, in dem das Gehör besonders empfindlich ist, weil dies der Bereich ist, den wir von Geburt an am besten trainiert haben. Während im Bass- oder Höhenbereich auch durchaus mit breitem Pinsel gemalt werden darf, ist im genannten mittleren Frequenzbereich Vorsicht geboten. Insbesondere starke schmalbandige Anhebungen oder breitbandige Absenkungen fallen hier sehr viel mehr ins Gewicht als im Bass- und Höhenbereich. Da digitale EQs in der Regel viel freier konfigurierbar sind als ihre analogen Geschwister, sollte bei Bearbeitungen darauf geachtet werden.

Tipp 5: Auswahl des Messmikrofons

Geeignete Messmikrofone für das Einmessen der PA vor einer Veranstaltung müssen nicht teuer sein. Schon günstige Mikrofone sind ausreichend linear, um den Frequenzgang der PA im Raum gut beurteilen zu können. Messmikrofone zeichnen sich nicht nur durch ihre Linearität aus, sondern auch durch eine Kugelcharakteristik. Um ausreichend empfindlich über den gesamten Frequenzbereich zu sein, sind sie als Kondensatormikrofon mit kleinen Membranen ausgeführt, da die leichtere Membran eine geringere Trägheit besitzt und somit auch hohe Frequenzen verzerrungsfrei wandeln kann. Für gängige Messmikrofone gibt es Kalibrierungsdateien, die in die Software importiert werden können. Schon ein günstiges Messmikrofon wie das Behringer ECM8000 oder Superlux ECM999 eignen sich für die schnelle Messung. Zur Erinnerung: Es geht hier nicht um Messungen für die Beurteilung von Räumen oder Lautsprechern entsprechend einer Norm oder Industriemessungen, sondern um die schnelle Beurteilung des Equipments im Raum. Klasse 2 oder Klasse 1 Messmikrofone kosten schnell eine vierstellige Summe und schießen in diesem Fall über das Ziel hinaus. Nicht geeignet sind Gesangsmikrofone wie zum Beispiel das dynamische Shure SM58, das eine ausgeprägte Richtwirkung hat und dessen Frequenzgang dem Zweck entsprechend „gefärbt“ ist. Wir möchten nicht, dass diese Färbungen später im Messergebnis enthalten sind.

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Tipp 6: Auswahl der Software für das Einmessen der Bühnen-PA

Neben teuren Tools wie Smaart von Rational Acoustics oder Easera von AFMG gibt es zahlreiche kostengünstige oder gar kostenlose Tools, die für unsere Zwecke ausreichend sind. Ein- und Zweikanal FFT-Messungen können mittlerweile von vielen Programmen vorgenommen werden. Als Messsignal kommen je nach Software und Verfahren Sinus-Sweeps oder rosa Rauschen zum Einsatz. Vorteil der FFT-Messungen mit Sinus-Sweeps ist, dass aus dem Messergebnis durch Transformation das Direktsignal von den Reflexionen getrennt werden kann. So sind genaue Aussagen zur Impulsantwort, Phase, Harmonischen Verzerrungen und so weiter möglich. Mac User finden in Fuzz Measure von Røde eine kommerzielle und doch mit rund 100 US Dollar günstige Lösung. Die Software erlaubt FFT-Messungen und bietet darüber hinaus eine Vielzahl von Funktionen, die weit über das hinausgehen, was man für die schnelle Beurteilung der Situation vor Ort benötigt. Plattformübergreifend und kostenlos ist Room EQ Wizard (REW). Nicht ganz so glatt poliert wie Fuzz Measure und etwas unübersichtlich kommt REW daher, bietet dafür aber eine so große Anzahl an Funktionen und Möglichkeiten, dass man kaum glauben kann, dass diese Software nichts kostet. Sie wird ständig weiter entwickelt und neue Versionen und Nightly Builds kommen in sehr regelmäßigen und kurzen Abständen. Selbst Raumsimulationen sind damit möglich. Die Software benötigt eine Java Runtime und läuft ab Windows XP. Unter MacOS X wird eine Java Runtime nicht benötigt, da im Betriebssystem enthalten. Ebenfalls kostenlos und plattformübergreifend erhältlich ist der Computer Aided Room Analyzer CARMA. Die Version 4 enthält alle wichtigen Tools und – das ist die Besonderheit – läuft auch auf den ältesten Laptops mit Windows 98. Weniger gut geeignet sind Smartphone Apps, sofern diese auf die integrierten Mikrofone oder den Mikrofoneingang zurückgreifen. Dies hat weniger mit der Software als mit der Tatsache zu tun, dass die Smartphone-Mikrofone und auch die Mikrofoneingänge nicht für Messungen geeignet sind. Tests mit Vergleichsmessungen haben gezeigt, dass die Ergebnisse stark verfälscht werden, selbst dann, wenn externe Messmikrofone an den Mikrofoneingang angeschlossen werden. Nutzt man aber ein externes Interface, welches zum Beispiel per Lightning mit dem iPhone verbunden ist, sind gute Messergebnisse möglich. Leider geht die Mobilität, die eine Smartphone-Lösung sonst hätte, durch Interface und benötigte Stromversorgung samt Mikrofon, Stativ und Kabel wieder verloren, so dass keinerlei Vorteile gegenüber der Laptop-Lösung bestehen. Gute Apps mit FFT-Messungen und automatischem Latenzausgleich sind zudem sehr teuer, sodass eine Laptop-Lösung bei bereits vorhandenem Laptop in vielen Fällen günstiger ist.

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Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Kostenlos: CARMA von Audionet

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

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Tipp 7: Das richtige Interface zum Einmessen der Bühnen-PA

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Obwohl ein Interface nicht unbedingt erforderlich ist, bietet es sich dennoch an. Zwar kommen die genannten Software-Tools auch mit den integrierten Soundkarten oder USB-Mikrofonen klar, doch bietet ein Interface viele Vorteile: Auf Adapter kann verzichtet werden, das Einpegeln ist deutlich einfacher, Nebengeräusche durch andere Computerkomponenten treten nicht auf. Darüber hinaus lassen sich XLR-Kabel in so ziemlich jeder Länge benutzen. Bei USB-Mikrofonen ist die Länge begrenzt. Für eine Messung mit automatischem Time-Alignment und Korrektur eventueller Verzerrungen durch die Interface-Hardware ist ein zweikanaliges Interface notwendig. An einen Kanal schließen wir das Messmikrofon an (Phantomspeisung nicht vergessen!). Der zweite Kanal wird als Loopback benötigt. Ein Ausgang des Interfaces wird dazu direkt wieder mit diesem Eingang verbunden. Das ermöglicht der Software, Laufzeiten (Latenzen) automatisch zu erkennen und zu korrigieren. Auch der eigene Frequenzgang des Interfaces kann so aus der Messung herausgerechnet werden. Der andere Ausgangskanal wird mit der PA verbunden. Das geschieht idealerweise über einen freien Mischpultkanal, sodass wir das Testsignal bequem über den PAN-Regler des Mischpults auf die verschiedenen Lautsprecher legen können (oder auch auf die Monitore, wenn diese gemessen werden sollen). Ein einfaches USB-Interface wie das Focusrite Scarlett 2i2 2nd Gen. oder das Steinberg UR22 MK2 sind ausreichend. Selbst mit einem sehr günstigen Swissonic UA-2×2 ist ein günstiger Messplatz möglich. Ein kurzes Patch-Kabel Klinke-Klinke für den Loopback-Kanal nicht vergessen!

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Mehr als ein zweikanaliges Audiointerface samt günstigem Messmikrofon braucht man nicht

Tipp 8: Stativ für das Messmikrofon

Idealerweise steht das Messmikrofon auf einem Stativ. Für Messungen, die vor der Veranstaltung durchgeführt werden, empfiehlt sich ein normales Mikrofonstativ. Das Stativ selbst oder aber die Mikrofonhalterung sollten eine gute Körperschalldämpfung bieten. Das ist gerade für Messungen von Subwoofern wichtig, um das Messergebnis nicht durch das Übertragen von Schwingungen des Bodens über das Stativ auf das Mikrofon zu verfälschen. Es gibt auch Mikrofonspinnen für Kleinmembranmikrofone, die eine Übertragung von Körperschall auf das Mikrofon wirkungsvoll verhindern. Ein gutes Mikrofonstativ ist jedoch meistens schon ausreichend. Für spätere Messungen während der Veranstaltung (zum Beispiel zum schnellen Auffinden von Rückkopplungen oder zur Überwachung des Schallpegels) reicht ein kleines Dreibein-Tischstativ, das auf einem Tisch oder auf einem Rack am FoH-Platz platziert wird.

Tipp 9: Mikrofonkabel

Da Messungen selten nur am FoH-Platz durchgeführt werden, sind mehrere Meter XLR-Kabel mit einzuplanen. Ideal ist eine Kabeltrommel mit 20 oder 30 m XLR-Kabel. So kann man sich frei mit dem Messmikrofon im Raum bewegen und muss nicht ständig mehrere XLR-Kabel ineinander stecken, um die Leitung zu verlängern. Beim Selberlöten ist darauf zu achten, dass nicht aus Versehen die Polarität gedreht wird, da sich sonst das Messergebnis verändert. Auch bei fertig konfektionierten Kabeln kann es deshalb sinnvoll sein, einmal kurz den Kabeltester zu bemühen.

Tipp 10: Messmikrofon positionieren

Eine PA klingt im Raum selten an zwei Punkten gleich. Raumeinflüsse sind an unterschiedlichen Zuhörerpositionen verschieden stark ausgeprägt. Leider müssen wir aber Kompromisse eingehen, denn wir können einen Lautsprecher nun einmal nicht für mehrere Positionen verschieden entzerren.  Für genau diesen Kompromiss benötigen wir zum Einmessen mehrere Messpunkte um den Lautsprecher herum und in verschiedenen Entfernungen. Ein Messpunkt sollte am FoH-Platz sein, andere frei im Zuschauerraum. Messungen sollten auf Ohrhöhe erfolgen. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn das Publikum sitzt, der Tontechniker aber steht oder die FoH-Technik auf einem Riser aufgebaut ist, sodass sich die Ohrhöhe für Publikum und Techniker unterscheidet.

Tipp 11: Messungen durchführen

Für das Einmessen selbst ist es erforderlich, dass Ruhe im Raum herrscht. Jegliche Geräuschkulisse verfälscht das Ergebnis. Laute Lüftungen finden sich ebenso im Messergebnis wieder wie brummende Generatoren. Die Messungen finden deshalb besser ungestört statt, bevor die Musiker ankommen. Ist das nicht möglich, sollten sich diese zumindest ruhig verhalten und nicht zwischen Messmikrofon und Lautsprechern im Raum herumlaufen, denn auch Abschattungen durch Personen verändern das Messergebnis. Bevor die Messung gestartet wird, ist zunächst der Pegel abzugleichen und dafür Sorge zu tragen, dass das Messsignal nur auf einer Lautsprecherseite wiedergegeben wird. Programme, wie zum Beispiel Fuzz Measure, warnen, wenn der Pegel zu gering ist oder Übersteuerungen auftreten. Ist alles bereit, kann die Messung durchgeführt werden. Die Software schickt nun ein Messsignal auf die PA und nimmt dieses mit dem Messmikrofon am Messpunkt wieder auf. Das per Mikro aufgenommene Messsignal wird nun mit dem Original abgeglichen und per Fast Fourier Transformation (FFT) analysiert. Als Ergebnis erhalten wir eine Impulsantwort, die mathematisch in viele verschiedene Diagramme umgerechnet werden kann: Frequenzdiagramm, Wasserfalldiagramm, Spectogramm, RT60-Zeit, Group Delay, Harmonische Verzerrungen, Sprachverständlichkeitsindex und viele weitere. Es müssen keine Einzelmessungen angefertigt werden. Das Messergebnis sollte nun benannt werden. Es macht Sinn, Angaben über den jeweiligen Messpunkt mit in den Namen aufzunehmen, um das Diagramm später eindeutig einem Messpunkt zuordnen zu können. Auch der Ort und das Datum gehören mit dazu, denn vielleicht spielt die Band an diesem Ort noch einmal oder ich habe als Tontechniker mit gleichem Equipment wieder dort zu tun. Der Name könnte dann zum Beispiel folgendermaßen aussehen: Schützenhalle_xyz_20022019_FoH. Kopiert man sich den ersten Teil des Namens einfach in den Zwischenspeicher, geht die Benennung der Messungen schnell von der Hand.  Wie viele verschiedene Messungen durchgeführt werden sollten, lässt sich pauschal nicht sagen und hängt von der Größe des Raumes und seiner Akustik ab. In unkomplizierten Räumen können schon mit vier bis fünf Messungen gute Aussagen getroffen werden. In sehr großen oder akustisch schwierigen Räumen sind es schnell 10 bis 20 oder gar mehr Messungen. Im Falle von Festinstallationen bei Neubauten von Konzerthäusern sind es unter Umständen hunderte Messpunkte. Sind alle Messungen durchgeführt und benannt, werden diese markiert und von der Software eine Mittelung durchgeführt. Diese ist unsere Arbeitsgrundlage, die es zu interpretieren gilt. Die Messung am FoH-Platz sollte stets mit dieser Mittelung verglichen werden und ebenfalls in die weiteren Bearbeitungen mit einfließen. Möchte man sie in der Mittelung stärker gewichten, kann vor der Mittelung einfach eine Kopie der FoH-Messung angefertigt werden. Die Einzelmessungen gut aufbewahren, denn manche Probleme offenbaren sich erst durch den Vergleich der Einzelmessungen.

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Alle Messkurven in der gemeinsamen Darstellung und ohne Glättung. Die Alpen sind nichts dagegen.

 

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Mit Glättung und Mittelung sieht es schon übersichtlicher aus. Damit kann man arbeiten.

Tipp 12: Messergebnisse interpretieren

Das Ergebnis der Messungen wird erst einmal schockieren. Insbesondere ungeglättet oder bei 1/48 Oktav-Auflösung wirken die Alpen dagegen flach wie die Niederlande. Für die weitere Interpretation empfiehlt es sich, die Auflösung auf 1/12 oder 1/6 Oktave zu setzen. Nun dürften noch die groben Ausreißer zu sehen sein, das Ergebnis jedoch erheblich „glatter“ aussehen. Für die Interpretation sollte man sein Material kennen. Hier kann die zuvor durchgeführte Messung im „Freifeld“ zum Vergleich herangezogen werden. Schon in der Impulsantwort lassen sich eventuelle starke Raumresonanzen hinter der Direktantwort erkennen. Über einen Vergleich der verschiedenen Einzelmessungen (Messungen im Direktfeld und Fernfeld) können diese Resonanzen lokalisiert werden. Eine Bearbeitung von Raummoden mit dem EQ führt nicht zu befriedigenden Ergebnissen, da die durch sie bedingten Erhöhungen und  Einbrüche im Frequenzschrieb nicht an jedem Ort gleich sind. Beseitige ich eine Überhöhung durch eine Raummode, indem ich die betreffende Frequenz absenke, vergrößere ich das durch sie verursachte „Loch“ im Frequenzgang an einem anderen Ort noch weiter. Auch Überbetonungen durch lange nachschwingende Frequenzen in Räumen mit langer Nachhallzeit sind nicht gut durch einen EQ zu bearbeiten. Um diese zu lokalisieren, kann das Wasserfalldiagramm helfen, das den Amplitudenverlauf über Zeit für jede Frequenz in einem 3D-Diagramm darstellt. An diesen Stellen sollte man sich dann später mit dem „Reindrehen“ am Kanal-EQ zurückhalten. Eventuell bekannte Nichtlinearitäten der Lautsprecher selbst können etwas abgemildert werden, wenn sie sich im betreffenden Raum ungünstig auswirken.

Ein dominanter Hochtöner könnte in dem einen oder anderen Raum etwas zu viel des Guten sein und eine breite Absenkung in den Höhen vertragen, während in einem anderen Raum die vom Hersteller im DSP betonten Bassfrequenzen nerven. Doch auch technische Fehler, die durch die Auswahl oder den Aufbau der Lautsprecher bedingt sind, und Defekte lassen sich durch die Messungen feststellen. Misst man rechten und linken Lautsprecher getrennt und vergleicht die Ergebnisse, fallen Abweichungen, die zum Beispiel durch Verpolungen am Lautsprecherkabel entstehen können, auf.

Nutzt man Subwoofer und Hi-Mid-Lautsprecher verschiedener Hersteller oder stellt diese nicht auf einer Achse oder räumlich getrennt auf, können Laufzeitunterschiede den Sound beeinträchtigen. In der Impulsantwort lässt sich der Versatz in der Regel gut sehen. Manche Messsysteme bieten auch eine automatische Ermittlung der Delay-Zeit und senden kurze Knackimpulse als Messsignal aus, so dass sich der Versatz zwischen Lautsprechern und auch Reflexionen sehr gut darstellen lassen.

Das Betrachten der Trennfrequenz zwischen Subwoofer und Hi-Mid-Sytem ist ebenfalls sinnvoll. Eine ungünstig gewählte Trennfrequenz macht sich besonders durch starke Täler oder Berge an der gewählten Trennfrequenz im Frequenzschrieb bemerkbar oder es sind kammfilterartige Artefakte rund um die Trennfrequenz sichtbar. In der Praxis ist es oft sinnvoller, nur wenige Korrekturen am EQ vorzunehmen oder sich auf einen Lautstärkeabgleich zwischen Subwoofer und High-Mid-System zu beschränken. Bearbeitungen um wenige Dezibel sind sinnvoller als starke Anhebungen oder Absenkungen.

Es gilt auch zu bedenken, dass sich die Akustik in Räumen mit Eintreffen des Publikums noch einmal stark ändert. Wer zu kräftig am EQ schraubt, erlebt später eventuell sein blaues Wunder. Nach der Korrektur bietet es sich an, eine Vergleichsmessung mit aktiviertem EQ zu machen, um das Ergebnis nicht nur nach Gehör zu beurteilen. So kann beispielsweise die Messung am FoH-Platz einmal mit und einmal ohne EQ durchgeführt werden. Auch das Abschreiten des Raumes nach der vermeintlichen Verbesserung gehört mit dazu. So fällt sofort auf, wenn beispielsweise eine Frequenz an einem Ort stark erhöht ist, während sie an einem anderen Ort nicht mehr wahrnehmbar ist. In diesem Fall handelt es sich wahrscheinlich um eine Raummode.

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Wasserfall-Diagramm: Hier sieht man deutlich das Nachschwingen einiger Frequenzen, die den Frequenzgang verzerren

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RT20 Darstellung mit Nachhallzeit für die Oktavbänder

Workshop: 13 Tipps zum Einmessen der PA

Impulsantwort

Tipp 13: Einmessen der Bühnen-PA immer wieder üben

Selbst die kostenlosen Software-Tools bieten eine Fülle von Funktionen. Wer diese gewinnbringend einsetzen möchte, muss sich vor dem Gig oder Auftrag mit den Funktionen der Software vertraut machen. Auch die Interpretation der Messergebnisse erfordert Übung und ist eigentlich nur dann zufriedenstellend möglich, wenn man die eigenen Lautsprecher gut kennt. Nicht jede Überhöhung im Frequenzgang muss zwangsläufig schlecht sein. Es macht zum Beispiel absolut keinen Sinn, Überhöhungen oberhalb von 8 kHz am System-EQ auszumerzen, wenn man später in allen Kanälen am Pult die betreffenden Frequenzen wieder reindreht. Manche vermeintliche Nichtlinearität erklärt sich auch schon durch einen Blick auf das DSP-Display des Lautsprechers: Nicht selten ist hier ein Preset des Herstellers geladen, das einen bestimmten Bereich boostet oder absenkt. So schöne Preset-Namen wie „Musik“, „Sprache“, „Rock“, „Pop“, „Klassik“ oder „Loudness“ geben schon einen Hinweis auf derlei EQ-Bearbeitungen. Manche Hersteller boosten auch absichtlich bestimmte Bereiche, um ihre Produkte „larger than life“ klingen zu lassen.

Am Ende aber gilt: Die letzte Referenz sollte immer das Ohr sein. Ein gutes Fachbuch zum Thema Raumakustik hilft zudem, die komplexen Zusammenhänge beim Beschallen von Räumen besser zu verstehen und liefert oft auch die Begründung dafür, warum die vermeintliche Verbesserung durch den Griff zum EQ gar keine ist. Einmessen bedeutet nicht automatisch den Griff zum EQ.

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Fazit

Bei aller Messtechnik sollte eine Sache überlegt werden: In den meisten Fällen dürfte an vielen Publikumsplätzen neben dem Sound der PA auch das zu hören sein, was über die Monitore und Instrumentenverstärker auf der Bühne abgestrahlt wird. Das Gesamtergebnis aus PA, Monitoren, Instrumentenverstärkern und Raum wird erst richtig beim laufenden Konzert deutlich. Vor allem die dämmende Wirkung des Publikums wird sich erst nach Konzertbeginn zeigen. Man sollte deshalb trotz aller Möglichkeiten immer noch die Kirche im Dorf lassen. Zuschauer verlassen selten ein Konzert, weil es eine Überhöhung bei 200 Hz gibt oder bei einzelnen Tönen der Bass im Raum „stehen“ bleibt. Im Vordergrund steht immer noch die Gesamt-Performance der Band und die Aufgabe der Tontechniker ist es, diese dabei zu unterstützen. Ich habe mehrere Konzerte von Bruce Springsteen innerhalb einer Tour an verschiedenen Orten gesehen. An einem Ort war der Sound phänomenal, am anderen Ort das Gegenteil, es dröhnte und schepperte. Hier wurde garantiert das beste Equipment genutzt, die teuerste Messtechnik und die Systemtechniker verstehen ganz bestimmt etwas von ihrem Job. Dennoch ist auch der beste Techniker in manchen Situationen machtlos, Messtechnik hin oder her. Die Messtechnik hilft uns aber, einige Zusammenhänge besser zu verstehen und gegebenenfalls auch einfach hinzunehmen, wenn wir sie nicht ändern können. Manchmal deckt sie auch Fehlentscheidungen, zum Beispiel bei der Auswahl von Lautsprechern und deren Positionierung, auf und ermöglicht uns, diese zu korrigieren.

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Forum
  1. Profilbild
    mhagen1

    Vielen Dank, Markus, für diesen hervorragenden und sachkundigen Workshop!
    Was hältst du von digitalen Lautsprecher-Management-Geräten wie z.B. dem DBX Driverack oder dem Behringer Ultradrive? Die haben digitale EQs, machen aber meines Wissens keine FFT-Messungen. Sie können zusätzlich Feedbacks unterdrücken und haben noch andere Funktionen wie Limiter, Kompressor etc.

    • Profilbild
      Markus Galla RED

      @mhagen1 Hi. Ich habe über viele Jahre ein DBX Driverack eingesetzt. Es spricht überhaupt nichts dagegen. Die besten Ergebnisse habe ich immer mit passiven Lautsprechern erzielt, die ich dann mit zwei Endstufen und dem Driverack aktiv getrennt habe. Bei aktiven Lautsprechern waren die Ergebnisse unterschiedlich. Das hat m. E. vor allem damit zu tun, dass in vielen Produkten DSPs in den Lautsprechern arbeiten, die in Abhängigkeit vom Eingangssignal regeln. Als Anwender hat man oftmals gar keinen Zugriff darauf. Je nach Produkt war es dann unter Umständen besser, man lässt die Finger vom Driverack. Ich erinnere mich daran, dass ich einmal mit dem Driverack eine Messung habe erstellen lassen und dann entsprechend die EQ-Einstellungen daran vorgenommen habe. Das Ergebnis wurde aber nicht besser, weil offenbar der DSP im Lautsprecher dann wieder dagegen gearbeitet hat. Da läuft dann plötzlich irgendein Multiband-Kompressor anders oder was auch immer. Das ist wie gesagt nicht immer so, aber wurde von mir durchaus mehrfach beobachtet. Ich habe irgendwann das Driverack verkauft, was aber auch damit zu tun hatte, dass die meisten Funktionen nun in jedem Digitalpult zu finden sind. Man muss es halt ausprobieren. Für Besitzer analoger Mischpulte ist das in jedem Fall einen Empfehlung.

      • Profilbild
        mhagen1

        @Markus Galla Danke für die ausführliche Antwort! Das mit den DSPs in Aktivlautsprechern ist ein wichtiger Punkt, den ich bisher nicht auf dem Schirm hatte. Meine Yamaha DXR/DXS-PA hat an jedem Lautsprecher einen DSP-Schalter mit „OFF“-Position. Ob der DSP dann wirklich nichts macht, weiß ich nicht genau. Bisher hat das mit dem Driverack gut funktioniert. Vielleicht muss ich mich aber auch noch tiefer in meinen Presonus-Digitalmixer einarbeiten um zu entscheiden, ob das Driverack noch nötig ist. Viele Grüße!

  2. Profilbild
    Musefred

    Vielen Dank für diesen tollen Bericht Markus. Ich versuche mich gerade mit dem Thema zu beschäftigen und stolpere gerade über die Länge der XLR Kabel, die im Text erwähnt sind. Gibt es da evtl. Alternativen? Wir sind viel in Festzelten unterewegs und haben extreme Längen zu überbrücken. Gibt es evtl. was mit Funk oder einen anderen Aufbau? Schöne Grüße. Musefred

    • Profilbild
      Markus Galla RED

      @Musefred Hi,
      an einem Kabel führt kein Weg vorbei. Bei Funk würde die Kompander-Schaltung das Messergebnis beeinflussen. Ein XLR-Kabel auf einer Rolle würde vermutlich helfen. Messmikro auf ein Stativ, Kabel auf Rolle und Messplatz am Mischpult. Ist eigentlich sehr leicht zu handhaben.

      • Profilbild
        ukm

        @Markus Galla Interessant; ich hatte auch mal „drahtlos“ für die Messung vorgesehen. Es ist aber noch nicht dazu gekommen, weil bei den Veranstaltungen seitdem die Technik samt Tonmann gestellt wurde.
        Ich hätte zur Messung ein XVive U3C verwendet (2,4 GHz). Bei meinen Messungen zu Hause mit ARTA habe ich im Frequenzgang keine signifikanten Unterschiede zwischen Kabel/Funk gesehen. Es waren allerdings keine wiss. Messbedingungen, die hat man aber Live auch nicht.
        Wenn ich da nicht komplett falsch liege, dürfte bei digitalen Systemen die Sache mit dem Kompander keine Rolle spielen. Vielleicht gibt es aber andere Gründe, das doch nur mit Kabel zu machen.

        • Profilbild
          Markus Galla RED

          @ukm Das schlagende Argument ist immer, dass man in einer Messkette möglichst wenige Komponenten haben möchte, die das Messergebnis beeinflussen können. Nun mag das bei rein technischen Messungen wichtiger sein als bei der Frequenzgangmessung einer PA, aber nur so als Überlegung: Nicht immer kann man sich ein Messergebnis sofort erklären. Nun muss man bei großen Abweichungen vom erwarteten Verhalten überlegen, ob ein Messfehler vorliegt, eine Beeinflussung oder aber tatsächlich der Mix aus Signalkette und Raum für das Ergebnis sorgt. Wenn nur wenige bekannte Komponenten in der Signalkette liegen: Messmikrofon, Kabel, Interface – ist es sehr leicht, hier Fehler auszuschließen. Für Funk kommen zwei Komponenten in den Signalweg, die für Fehler sorgen können: der Sender und der Empfänger sowie der Weg zwischen beiden.

          Außerdem generiert ein digitales Funksystem eine Latenz. Diese muss zum Beispiel für die Berechnung von Delay Lines wieder herausgerechnet werden, auch wenn sie gering ist.

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            ukm

            @Markus Galla Ja, da gibt es einige Unwägbarkeiten, z. B. Messung im leerem Raum, bei dem sich die Messbedingungen schon ändern, wenn Leute da sind.
            Ich werde es trotzdem bei Gelegenheit mal ausprobieren und dann entscheiden, ob vielleicht die Ohren doch das bessere Messgerät sind.

  3. Profilbild
    ARIMUSIK

    Wunderschönes Thema!
    Eine Sache hat mir nur gefehlt. Im Prinzip das, was in der Überschrift steht. Wie wird denn nun ein optimaler Bühnensound erreicht? Wenn ich es nicht überlesen habe, wird es in keinem Satz erwähnt. Es ist von Kabeln, Stativen und Interfaces die Rede. Und auch wird erwähnt, was alles NICHT bearbeitet werden sollte – Moden z.B. Ja aber wo steht denn, was man anhand der Beispielgrafiken entzerren würde? Die Interpretation der Messungen hier fehlt komplett. Der Workshop hier hört auf, da wo die Messung gemessen wurde. Jetzt fehlt Teil 2 – Die Interpretation der hier gezeigten Messung. Und Teil 3 – Die Maßnahmen und Behandlung.

    Meiner Meinung nach (wenn es auch nur für mich gelten mag), haben ALLE Räume ein Bassproblem, weshalb man ganz pauschal immer etwas im Mumpfbereich entzerren kann und sollte. Es vergeht kaum ein Konzert, was nicht Bassüberladen ist und damit die Verständlichkeit in den oberen Regionen negativ beeinflusst. Deshalb würde ich persönlich auch die Moden berücksichtigen und gerade langstehende Dröhner wegcutten. Es geht meist nie um den Sub-Bereich, sondern die Frequenzen, die das Ohr verstopfen, zwischen 110-250Hz. Es gibt keinen Raum, der hier nicht optimiert werden möchte.

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      Markus Galla RED

      @ARIMUSIK Das hast du schon richtig beschrieben. Die Sache ist nur die: Du kannst (ohne bau-akustische Maßnahmen) einen Raum nicht optimieren oder mit dem EQ entzerren. Du schickst etwas in den Raum rein (das kannst du verändern) und der Raum gibt was raus, das kannst du mit dem EQ nicht verändern. Nun mag das unlogisch klingen, weil doch ein verändertes Signal auch eine veränderte Antwort erzeugen sollte. Schon: Aber die ist nicht zwingend stationär, also überall gleich. Korrigierst du also an Punkt A, klingt Punkt B, der vorher vielleicht unproblematisch war, jetzt übel. Was man entzerren kann, ist in Maßen die Lautsprecher. Nun gehe ich aber davon aus, dass das im Controller ohnehin erfolgt. Das Messergebnis aus dem Raum kann mir aber Aufschluss darüber geben, ob meine Lautsprecher optimal ausgerichtet sind, wie die Bassverteilung ist, wo Resonanzen sind, die ggf. für Rückkopplungen problematisch werden könnten usw. Ich kann auch die Nachhallzeit betrachten und schon vor dem Eintreffen des Publikums überlegen, was sich hier verändern wird. Man kann statt zu messen aber auch einfach hören.

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        ARIMUSIK

        @Markus Galla „Du kannst (ohne bau-akustische Maßnahmen) einen Raum nicht optimieren“: Ein Raum nicht, aber den Klang darin. Ich gehe da absolut nicht konform, dass das nicht möglich sei, weil’s einfach nicht stimmt. Gerade mein erwähntes Dröhnen bekommt man entschärft. Wird ja auch ständig gemacht sowas.

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