Lautsprechersysteme

Mit der Qualität des verwendeten Lautsprechersystems steht und fällt die Qualität einer gesamten PA. Deshalb sollten die nachfolgenden Kriterien bei der Auswahl der entsprechenden Systeme immer berücksichtigt werden.

Belastbarkeit

Ein wichtiger Punkt ist die Belastbarkeit von Lautsprechern, die von der Konstruktion, den verwendeten Bauteilen und auch von physikalischen Gesetzmäßigkeiten abhängt. Jedem Lautsprecher kann nur eine bestimmte Leistung zugeführt werden, ohne dass er übermäßige Verzerrungen erzeugt oder sogar beschädigt wird. Angegeben wird diese maximale Belastbarkeit in Watt. Viele Hersteller nennen dabei gleich zwei Werte, denen verschiedene Messverfahren zugrunde liegen. Bei der so genannten Sinusleistung (auch Nenn- oder Dauertonleistung) ist das Messsignal ein Sinuston mit konstanter Frequenz und Amplitude, de meist bei 1 kHz liegt und dem Lautsprecher eine begrenzte Zeit (min. 10 Minuten nach DIN 45500) zugeführt wird. Von dieser Sinusleistung unterscheidet sich die Musikleistung, auch Spitzenleistung genannt, die bis zu 100 Prozent über der Sinusleistung liegen kann. Allerdings ist es eine weniger aussagefähige Leistungsgröße, da de Lautsprecher nur kurzzeitig mit einem starken Impuls (max. zwei Sekunden) belastet wird. Sehr aussagefähig dagegen ist der oftmals angeführte „RMS“- Wert. RMS steht für „Room Mean Sqare“ und wird gemäß der IHF – Norm angegeben.
  Da die Werte hier über den gesamten hörbaren Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 000 Hz gemessen werden, sind sie immer deutlich kleiner als die mit Hilfe der DIN – Norm bestimmten. Eine Faustregel ist, dass die Werte etwa ein Verhältnis von 3:5 aufweisen, 30 Watt RMS entsprächen demnach ungefähr 50 Watt Sinus nach DIN. Continius Output wird ebenfalls gemäß IHF – Norm angegeben. Dieser Wert entspricht etwa dem 1,15 fachen der Sinusleistung nach DIN.

Wirkungsgrad

Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Wahl einer Lautsprecherbox ist der Wirkungsgrad. Dieser Wert gibt an, wie viel der zugeführten elektrischen Energie in akustische Energie umgewandelt wird. Er wird mit einer Schalldruckmessung ermittelt, bei der sich ein spezielles Messmikrofon in einem definierten Abstand (1 Meter) vor dem Lautsprecher befindet und mit einer definierten Leistung (1 Watt) belastet wird.
Die Angabe des Schalldrucks erfolgt in dB.
Neben den Klangeigenschaften sollte dieser Wirkungsgrad bei der Auswahl eines PA-Lautsprechers ganz entscheidend sein, denn vom Wirkungsgrad hängt es ab, wie hoch die zugeführte Leistung des Verstärkers sein muss, um eine bestimmte Lautstärke zu erzielen.
Ein zusätzlicher Tipp: Die Verdopplung der Leistungszufuhr durch den Verstärker bedeutet eine Steigerung des Schalldruckpegels um + 3 dB, das menschliche Ohr empfindet allerdings erst eine Steigerung des Pegels um + 10 dB als eine Verdoppelung der subjektiv empfundenen Lautstärke.
Der maximale Wirkungsgrad ergibt sich, wenn dem Lautsprecher die maximale Leistung zugeführt wird – also der Lautsprecher maximal belastet wird.
Auch hier wird mit einem speziellen Messmikrofon in einem Abstand von 1 Meter der Wirkungsgrad in dB ermittelt.
Dieser maximale Wirkungsgrad liegt natürlich weit oberhalb des normalen Wirkungsgrades.
Auch hier noch mal ein Tipp: Wird die Entfernung vom Lautsprecher zum Zuhörer verdoppelt – steigt die Entfernung z.B. von zwei um vier Meter – dann singt der resultierende Schalldruck bei vier Metern um 6 dB.
So kann man leicht errechnen, welcher Schalldruck z.B. in einer Entfernung X vor der Bühne zu erwarten ist.
 Beispiel: Der Lautsprecher ist in der Lage, einen maximalen Schalldruck von 100 dB (1 m) zu reproduzieren. Dies gilt natürlich nur für eine Messentfernung von 1 m. In einer Entfernung von 16 m vor dem Lautsprecher lässt sich der Schalldruckpegel folgendermaßen errechnen:

1 m/ 100 dB, 2m/ 94 dB, 4m/ 88 dB, 8m/ 82 dB, 16 m/ 74 dB

Die Impedanz eines Lautsprechers

Bleibt noch die Impedanz (der Widerstand) eines Lautsprechers, bei der es sich um eine frequenzabhängige Größe handelt. Der Hersteller gibt grundsätzlich den geringsten Impedanzwert an, den ein Lautsprecher erreicht. Beim Kauf ist es wichtig, dass die Impedanz des Lautsprechers immer oberhalb der minimalsten Anschlussimpedanz der Endstufe liegt. Denn bei Fehlanpassung besteht die Gefahr, dass die Endstufe zuviel Leistung abgeben muss und dadurch überlastet oder aber dass der Lautsprecher zerstört wird.

Der Frequenzgang

Der Frequenzübertragungsbereich ist die technische Eigenschaft eines Lautsprechers, bei der viele Hersteller am meisten herumtricksen. Frequenzgangangaben ohne eine festgesetzte Abweichung sind grundsätzlich nicht seriös.
Wie erkennt man das?
Eine seriöse Angabe ist z.B. ein Frequenzgang von 60 Hz – 20 kHz, +/- 3dB.
Dieser Lautsprecher überträgt Frequenzen von 60 Hz bis 20 kHz mit einer maximalen Abweichung von +/- 3 dB . Das bedeutet nicht, dass dieser Lautsprecher z.B. bei 50 Hz kein Signal mehr überträgt, sondern dass die Abweichungen ab 60 Hz größer werden als +/- 3 dB. Fehlt die Abweichung oder wird die Abweichung zweistellig oder größer angegeben, sollte man die Kaufentscheidung nochmals überdenken. Abweichungen sollten im Bereich von +/- 3 dB bis max. 10 dB liegen.

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Audiotechnik

1. Brumm- und Störgeräusche
2. Schutzklassen, CE – Prüfzeichen – EMV Richtlinie
3. Die richtige Leitung – unsymmetrische Leitungen – symmetrische Leitungen
4. Multicore-Systeme
5. Leitungsschirme – zentral vermascht oder getrennt ausgeführt

1. Brumm- und Störgeräusche

Überall in der zivilisierten Welt lauern auf unser reines, unschuldiges Tonsignal gefährliche Störenfriede, wie brummende Motoren, Transformatoren, Handys, elektrische Zahnbürsten, Neonbeleuchtung etc., kurzum ein ganzes Heer von möglichen Störungen.

Diese Störungen wirken heutzutage auf jedes Kabel von außen ein.

Diese können durch allerlei Quellen verursacht werden, wie Ätherwellen in Form von hochfrequenten Radiosignalen, aber auch durch das ganz normale Stromnetz des Hauses (der Veranstaltungsstätte), etwa wenn irgendwo Leuchtstoffröhren oder Dimmer betrieben werden, oder beispielsweise durch den Netztrafo eines Verstärkers.

Bei PA-Anlagen lassen sich z.T. sehr lange Leitungsverbindungen zwischen Bühne und Mischpult nicht verhindern.

Störeinstreuungen von Beleuchtungskörpern o.ä. können von diesen Leitungen aufgenommen werden und machen sich in diesen Anlagen als Brummen, Surren oder Knistern bemerkbar.

Eine wesentliche Ursache für die zahlreichen Probleme liegt auch in der Versorgung der zur Musikanlage gehörenden Komponenten mit der erforderlichen Netzspannung.

Alle aktiven Komponenten vom Effektgerät bis zum Instrumentalverstärker benötigen eine Betriebsspannung von 230V.

Wer sich ein Netzkabel einmal anschaut, der bemerkt, dass es drei Adern hat:

Phase: führt die Spannung
Null: ist die Erdung im (Strom-) Kraftwerk
Schutzleiter (PE): ist im Haus geerdet (sog. Fundamenterder)

Bei den meisten Geräten sind die leitfähigen Teile und Oberflächen sowie der Masseanschluss der Leitung intern direkt mit dem PE – Kontakt und damit mit dem Schutzleiter der Steckdose verbunden.

Der PE-Kontakt hat die Aufgabe zu schützen (deshalb auch „Schutzleiter“), also den gefährlichen Strom abfließen zu lassen, wenn in einem Geräte ein Defekt auftritt und die Phase auf das Gehäuse gelangt.

Normalerweise sollte dann auch eine Sicherung ansprechen.

Das Thema der erforderlichen Netzversorgung berührt zudem auch einige gesetzliche Bestimmungen, die nicht willkürlich festgelegt wurden, sondern ihren Ursprung eben in der Gefährlichkeit von Strom und Spannung und deren Missbrauch haben.

Die in Deutschland übliche Netzspannung von 230V, 50Hz ist, wenn man damit in Berührung kommt lebensgefährlich.

Noch gefährlicher ist der Betrieb von Veranstaltungsanlagen, insbesondere Lichtanlagen die direkt mit dem sog. Drehstrom von 380V / 400V betrieben werden.

Es gilt, dass bereits Spannungen ab ca. 50V tödlich sein können.

Für jede Veranstaltung, und sei sie noch so klein, gelten wieder ein paar Vorschriften und Bestimmungen die nichts weiter im Sinn haben, als das geschätzte Publikum und die Akteure auf der Bühne zu schützen.

Das meiste davon ist Angelegenheit des Veranstalters, wie offen halten der Fluchtwege, den Bühnenbau sicher zu gestalten und die Schnittstellen der Technik zu Verfügung zu stellen.

Und damit sind wir wieder bei der Spannungsversorgung.

2. Schutzklassen

Alle Geräte müssen in Deutschland mit verschiedenen Maßnahmen ausgestattet sein, die den Benutzer vor einem elektrischen Schlag schützen.

Auch im Fehlerfall dürfen keine Spannungen an den berührbaren Gehäuseteilen auftreten. Dafür müssen die Schutzklassen I, II oder III erfüllt sein.

Wenn man sich den Verstärker, das Mischpult, Keyboard oder ein anderes Peripherie – Gerät in aller Ruhe betrachtet, findet man am Typenschild oder in der Nähe des Kaltgerätesteckers der Netzversorgung etliche Hinweise des Herstellers zu diesem Thema.

Schutzklasse

Bedeutung

Hinweise

Symbol

I  Geräte und Leuchten mit Anschlussstelle für Schutzleiter, mit der alle berührbaren Metallteile verbunden sein müssen, die im Fehlerfall unmittelbar Spannung annehmen können Anschluss an Netzschutzleiter zwingend erforderlich. Das Symbol ist an der Anschlussstelle angebracht

II  Bei solchen Geräten dürfen keine Metallteile berührbar sein, die im Fehlerfall unmittelbar Spannung annehmen können (Schutzisolierung oder doppelte Isolierung). Leuchte darf keinen Schutzleiteranschluss haben und nicht mit Netz-Schutzleiter verbunden werden.

III  Leuchten zum Betreiben mit Schutzkleinspannung (SELV), d.h. mit Spannungen unter 50V, die ein Sicherheitstransformator nach DIN VDE 0051 (EN60742) erzeugt oder die aus Batterien bzw. Akkumulatoren entnommen werden Das Gerät darf keinen Schutzleiteranschluss haben und nicht mit Netz-Schutzleitern verbunden werden

CE

Seit einigen Jahren gibt es zudem das CE - Prüfzeichen.

Es dokumentiert, dass der Hersteller die allgemeingültigen Regeln der Technik und die EMV - Richtlinien in seiner Produktion einhält.

Ohne dieses Prüfzeichen darf kein Gerät in den Verkehr gebracht werden, d.h. verkauft und in Betrieb genommen werden.

Was steckt dahinter?

Zunächst mal keine Behördenwillkür!

Im Grundsatz ist die auf europäischer Ebene eingeführte EMV – Richtlinie eigentlich ein Gewinn.

Wie oben beschrieben ist unsere Umwelt voll von elektromagnetischen Störungen, die nicht zuletzt durch die technische Entwicklung bis hin zum Wireless LAN und unzählige Handys.

EMV heißt Elektromagnetische Verträglichkeit, und die EMV Richtlinie die im Jahre 1992 sogar Gesetzeskraft erlangte (EMVG 1992) verpflichtet den Hersteller sein Produkt so herzustellen, dass es gegen elektromagnetische Einflüsse unempfindlich ist.

Darüber hinaus hat er in einer Konformitätserklärung die Einhaltung des EMVG und der technischen Regeln (VDE 0100, VDE 0800, etc.) zu bestätigen.

Nur dann darf er das Gerät gut sichtbar mit dem CE – Prüfzeichen versehen.

Ist jetzt der Hersteller schuld, wenn es in der Anlage brummt und kracht ??

Eindeutig: NEIN !

Der Hersteller haftet nur für sein Gerät und wird in seiner Dokumentation ausdrücklich darauf hinweisen, unter welchen Rahmenbedingungen sein Gerät zu arbeiten hat.

Schnittstellen, Umgebungstemperatur und sonstige Betriebsbedingungen müssen den Herstellerangaben entsprechen, ansonsten haftet der Betreiber.

Und wenn der Hersteller clever ist – und viele sind es – dann führt er sogar Fehlbedienungen auf und warnt uns vor, unter welchen Voraussetzungen es brummt und kracht.

Also bleibt der „schwarze Peter“ wieder beim Betreiber, beim Nutzer und beim Musiker (mit seinen angeschlossenen Instrumenten) selbst.

Auf der Bühne gilt:

Wenn es in der Anlage brummt oder ob wir „einen gewischt bekommen“, wir haben es mit einem Fehler zu tun oder einen Regelverstoß begangen.

Und ein Stromschlag kann härtere Konsequenzen nach sich ziehen als beispielsweise 4 Wochen Fahrverbot nach einem Verstoß gegen die Straßenverkehrsordnung.

Sollten Zweifel bestehen, ob die oft genutzte Musikanlage elektrisch in Ordnung ist, sollte man unbedingt den Rat einer elektrotechnischen Fachkraft einholen. Die Kosten für einen Elektromeister stehen in keinem Verhältnis zu den Folgekosten eines Stromunfalls in aller Öffentlichkeit. Wer seine Musik gewerbsmäßig ausführt muss die elektrischen Betriebsmittel ohnehin regelmäßig überprüfen lassen!

Diese kurze Ausführung zeigt auf, dass die Übertragungsqualität der Musikanlagen nicht allein vom Markennamen und damit vom Hersteller abhängt.

Jedes Mischpult und jede Lautsprecheranlage (PA) arbeitet nur so störungsfrei wie es die Umbebungsbedingungen zulassen.

Und da alles verkabelt sein muss um zu funktionieren, sollte jeder, der sich über Brummen und andere Störgeräusche ärgert, zunächst sein Multicoresystem, die Bühnenverkabelung der Instrumente und die Netzverteilung überprüfen und ggf. nachrüsten.

Ohne Brumm, Surr Knacks und Krach macht die Mucke doch mehr Spaß!

3. Die richtige Leitung

….oder wie kommt der Ton zum Lautsprecher ?

Zunächst fangen wir mal beim Instrument an, bei der Gitarre, beim Bass und beim Keyboard.

Auf der Bühne kommen zur Verbindung zwischen Instrument und Verstärker meist einadrig geschirmte Audioleitungen zum Einsatz.

Einstreuungen von Fremdspannungen führen hier schon bei kurzen Leitungslängen zu Störungen.

Die Abschirmung in Kabeln besteht aus einem Drahtgeflecht oder einer Folie, die den oder die eigentlichen Leiter vollständig umhüllen.

Der Schirm einer Leitung wirkt als Schutz der Tonleitung gegen Störungen, die durch elektrische oder elektromagnetische Felder verursacht werden.

Das Problem ist aber bei einem einadrig abgeschirmten Kabel, dass wir nur eine Signalleitung (+) haben, während die (-) Phase mit über die Abschirmung geführt wird.

Das geht so lange gut, wie die Störungen gering bleiben.

Die Abschirmung ist gleichzeitig die für den Stromkreis notwendige zweite Leitung.

Bei der Audiosignalübertragung über einadrig abgeschirmte Kabel liegt die Grenze einer störungsfreien Übertragung nur bei wenigen Metern.

Die unsymmetrische Leitungsführung

Bei unsymmetrischer Leitungsführung werden einadrige Audiokabel, bestehend aus einem inneren Leiter und einem umhüllenden Drahtgeflecht verwendet.

Die Stecker benötigen nur zwei Kontakte (Phase und Schirm)

Abb. 1 : Schematischer Aufbau einer unsymmetrischen Audioleitung

Die Phase, auch gerne „heiß“ oder „hot“ – Leiter genannt, überträgt das Audiosignal von der Quelle zum Verbraucher.

Der Schirm dient als Abschirmung und Signalrückführung.

Anwendung:

Unsymmetrische Ausgänge - Unsymmetrische Eingänge
Elektrische Gitarren und Bässe, Keyboards, Verstärker Line Out
Lautsprecheranschlüsse
Aux-Send-Wege (meistens)
Direct-Outs Instrumentenverstärker
Mischpult Line-Ins (meistens)
D.I. – Boxen
Effektpedale

Da Tonleitungen meistens in verstärkende Eingänge geführt werden, verstärken sich naturgemäß auch vorhandene Störgeräusche.

Es ist beispielsweise ungünstig, wenn Tonleitungen direkt neben Netzleitungen liegen, beziehungsweise parallel direkt nebeneinander verlaufen.

Das elektrische Feld des Netzkabels (230V / 50 Hz) streut dann in unsere Tonleitung eine 50Hz – Brummspannung ein, die am Verstärkereingang extrem verstärkt wird.

Eine andere Brummursache ist in der Tatsache zu finden, dass jedes Instrumentenkabel wie ein sog. RC – Glied (R = Widerstand, C = Kapazität) wirkt und in einer bestimmten Kombination zur Antenne wird.

Das geschieht besonders dann, wenn Instrumentenausgänge nicht mit Verstärkereingängen hinsichtlich der Impedanz (Eingangswiderstand) zusammenpassen.

Da hat sich schon mancher Musiker gewundert, dass er plötzlich Radio Eriwan in seiner PA hatte.

Und schließlich sind in einer Musikanlage immer eine Vielzahl von Geräten durch Leitungen miteinander verbunden, etwa über ein Mischpult.

Bei einadrig abgeschirmten Leitungen werden nun alle vorhandenen Störspannungen über Masse weitergereicht und verstärkt und bilden im Endstadium die allseits „beliebte“ Masseschleife.

Um diese Störeinstreuungen zu unterbinden, verwendet man erdfrei-symmetrische Leitungen.

Symmetrische Leitungen

Bei symmetrischer Leitungsführung werden zweiadrige Kabel plus Schirm verwendet.

Die Signalübertragung verläuft ausschließlich über die beiden inneren Leiter („hot“ und „cold“), wobei die Ummantelung nur als Abschirmung dient.

Als Stecker kommen hier XLR oder Stereo – Klinkenstecker zum Einsatz.

Abb. 2 : Schematischer Aufbau einer symmetrischen Leitung

Anwendung:

symmetrische Ausgänge symmetrische Eingänge

D.I. Boxen
Bühnenmikrofone
Mischpult L / R / C Summen-Outs
Mischpult-Subgruppen
Mischpult-Matrix
Aux-Wege (z.Teil) Mischpult XLR Inputs
Mischpult Line – Ins
Mischpult – Returns
Mikrofon – Vorverstärker
Effektgeräte (z.Teil)

Symmetrische Leitungen sind sehr sicher gegen elektromagnetische Einstreuungen und Brummschleifen, auch bei längeren Wegstrecken.

Abb. 3: Aufbau einer symmetrischen Audioleitung

Symmetrische Leitungen besitzen neben der Abschirmung zwei Leiter.

Das Signal fließt unabhängig von der Abschirmung bzw. der Erdung.

Störungen in der Erdleitung gelangen nicht in den Signalweg, daher auch die Bezeichnung erdfrei.

Die beiden Leiter sind gegenphasig geschaltet.

Das heißt: Das Signal in beiden Leitungen besitzt eine um 180 Grad gedrehte Phasenlage.

Durch diese entgegengesetzte Phasenlage löschen sich gleichphasige von außen auf das Kabel einwirkende elektromagnetische Störsignale gegenseitig aus.

Für die erdfrei-symmetrische Übertragung ist es allerdings notwendig, dass die Ein- und Ausgänge der angeschlossenen Geräte auch symmetrisch ausgelegt sind.

Dies kann elektronisch erfolgen, d.h. durch symmetrische Eingangsverstärker die über eine erforderliche Gleichtaktunterdrückung verfügen, bzw. Ausgangsverstärker, die hinsichtlich der Unsymmetrie der Ausgangsspannung optimiert sind.

Man kann heutzutage davon ausgehen, dass elektronisch symmetrierte Ein- uns Ausgänge hinsichtlich der Übertragungsparameter Frequenzgang, Klirrfaktor, Gleichtaktunterdrückung und Übersteuerungsfestigkeit die meisten NF – Übertrager treffen.

Dennoch ist es oftmals erforderlich, die symmetrische Leitung erdfrei anzuschließen.

Eine echte erdfreie – symmetrische Leitungsführung erreicht man nur durch den Einsatz von Tonübertragern.

Diese Transformatoren sind für die Übertragung von NF – Signalen optimiert; doch wenngleich es auf dem Markt ein weit gefächertes Angebot gibt, viele Übertrager sorgen lediglich für die Erdfreiheit.

Wer echte Übertragungsqualität bei größtmöglicher Gleichtaktunterdrückung möchte, ist hier auf Ringkernübertrager angewiesen.

Die Mikrofonleitungen zum Mischpult, die nur ganz geringe Spannungspegel führen (im Millivoltbereich) sind äußerst empfindlich gegen Störeinstrahlungen.

Aus diesen Gründen ist es sehr wichtig, dass sie immer erdfrei – symmetrisch ausgeführt sind.

Bei den Rückleitungen zu den Endstufen ist die Gefahr der Störeinstreuungen nicht ganz so hoch, weil die Signalspannungen hier doch mehrere Volt betragen können.

Es ist deshalb auch nicht unbedingt eine erdfrei- symmetrische Leitung erforderlich.

Soll jedoch das Risiko der Störeinstreuungen gänzlich ausgeschlossen werden, ist dies nur mit einer erdfrei – symmetrischen Auslegung aller Leitungsführungen zu erreichen.

4. Multicore – Systeme

In der professionellen Veranstaltungstechnik kommen zwischen der Bühne und den erforderlichen Mischpulten zur Tonverarbeitung Multicoreleitungen zum Einsatz.

Diese Leitungen fassen mehrere Tonaderleitungen, paarig verseilt und geschirmt, in einer gemeinsamen Isolationshülle zusammen.

Die Beschaffenheit des Kabels ist für den harten Road – Betrieb ausgelegt.

Aufgrund der individuellen Verlegung je nach Veranstaltungsort und Bühnenbau muss es flexibel und torsionsfrei sein.

Egal ob beim Sommer – Open – Air die Sonne das Kabel auf 50°C aufheizt oder es im Winter im Truck auf -20°C abgekühlt wird, diese Eigenschaften sollten erhalten bleiben.

Natürlich sollte es auch zug- und trittfest sein.

Das Kabel ist für die Übertragung von Audiosignalen spezifiziert. Hierbei sollen Tonsignale in einem breiten Pegelspektrum störungsfrei übertragen werden.

Das Pegelspektrum richtet sich nach der angeschlossenen Tonquelle.

Signalquellen am Multicore:

Dynamische Mikrofone liefern bei einer Quellimpedanz von 200Ω einen Pegel von ca. -50 dBu bis ca. -35 dBu, je nach Schalldruck des jeweiligen Instruments oder der Vokalstimme.
Kondensatormikrofone haben einen eingebauten Verstärker, insofern liegt der Übertragungspegel bei ca. -40 dBu bis -30dBu je nach Schalldruck. Hierbei muss über das Multicore auch die vom Mischpult gelieferte Phantomspeisung, 48 VDC des Verstärkers übertragen. Hierbei ist auf eine ordnungsgemäße Masseführung zu achten.

DI – Boxen dienen im Bühnenbetrieb als Schnittstellen zwischen hochpegeligen LINE- Ausgängen von z.B. Keyboards oder Instrumentalverstärkern. Vorzugsweise sollten hier Systeme mit eingebauten Übertragern verwendet werden, dies verhindert Brummschleifen. Je nach Quelle liefern DI–Boxen einen Pegel von -40 dBu bis -20 dBu.

Hierbei sollte man immer beachten, dass der Pegel vom Übertrager heruntertransformiert werden sollte, damit die Pegeldifferenzen zwischen den einzelnen Tonaderpaaren nicht zu groß werden. Dies verhindert insbesondere Im Multicoresteckverbinder störende Nebengeräusche.

LINE- Pegelausgänge liegen im hochpegeligen Bereich, d.h. nominal ist hier immer mit einem Pegel um die +4 dBu und je nach Sorgfalt der Aussteuerung bis hin zu +12dBu bei kurzzeitigen Spitzen (Transienten) zu rechnen.

Nebensprechen / Übersprechen

Dieses Phänomen kennt jeder Tontechniker; ich schalte meinen Kopfhörer per PFL auf einen Mischpultkanal, der eigentlich nur das LINE-Signal des Synthesizers übertragen soll, und höre im Hintergrund noch ganz andere Sachen mit. Natürlich kann ein akustisches Nebensprechen je nach Menge und Aufstellungsort der Mikrofone auf der Bühne nicht vermieden werden kann. Als Konsequenz dieses Wissens verwendet man z.T. immer weniger Mikrofone und ersetzt diese durch DI-Boxen.

Es gibt aber neben dem akustischen auch das statische bzw. Das induktive Nebensprechen, das erst im Mischpult zum tragen kommt. Ursache hierfür sind verschiedene Faktoren, die sofern sie im Vorfeld betrachtet werden, zwar ein Nebensprechen nicht völlig ausschließen, aber zumindest auf ein Mindestmaß beschränken helfen.

Zunächst einmal: Innerhalb eines Multicore-Kabels mit der Spezifikation:

- paarig verseilt und geschirmt – ist ein Nebensprecheffekt zwar nicht 100%ig ausgeschlossen, aber bei konsequenter symmetrischer Beschaltung zwischen Quelle und Mischpult kaum zu erwarten.

Mischpulte haben je nach Hersteller und Preisklasse Nebensprechdämpfungen von max. 90 dB zwischen den einzelnen Kanälen (bei 1 kHz und nom. Pegel)

Besser muss das Multicoresystem nicht sein, aber man sollte auch darauf achten, dass as nicht schlechter wird.

Das Nadelöhr ist der Steckverbinder am Ende des Multicoresystems:

Abb. 4: 72 pol-Verbinder, Crimpkontakte

Wie im Bild zu erkennen besteht das Gehäuse der Steckverbinder aus Kunststoffmaterial. Jede Ader der Einzelleitungen im Multicore wird auf einen Buchsenkontakt oder einen Steckkontakt gecrimpt.

Diese Kontakte werden dann in die Führungslöcher des Kunststoffgehäuses eingeführt und verriegelt.

Durch den achsensymmetrischen ergibt sich physikalisch der Sachverhalt, dass die Kontakte zwar durch den Kunststoffkörper voneinander isoliert sind, aber gleichzeitig bildet sich ein mehrfacher Kondensator.

Es ist zunächst völlig egal, wie wir die Einzeladern positionieren, theoretisch geschieht dasselbe, als wenn wir die einzelnen Adern alle mit kleinen Kondensatoren miteinander vermaschen.

Das klingt zunächst dramatisch, ist aber im praktischen Betrieb nur dann ein Problem, wenn wir, wie oben beschrieben, die Pegeldifferenzen der einzelnen Leitungen zu groß werden lassen.

Durch den geometrischen Aufbau sind die Kapazitätswerte der einzelnen Kondensatoren annähernd gleich, sie liegen je nach Frequenz nur bei einigen Picofarad.

Wir haben gelernt, dass ein Kondensator für Gleichspannung undurchlässig ist und sein kapazitiver Blindwiderstand bei steigender Frequenz abnimmt.

Allerdings werden innerhalb der meisten Steckverbinder (Sommercable) bei einer Frequenz von 1 kHz ausreichende Nebensprechdämpfungen erreicht, die wesentlich besser sind als bei den meisten Mischpulten.

Auch die mechanische Konfektionierung des Multicoresteckverbinders kann bei schlechter Ausführung zu erheblichen Nebensprecheffekten führen.

5. Die Leitungsschirme – zentral vermascht oder getrennt ausgeführt?

Allein schon aus Gründer der Optimierung der Nebensprechdämpfung ist einer getrennten Masseführung der Vorzug einzuräumen.

Die Multicoreleitung ist im übertragenen Sinne ein Verlängerungskabel für symmetrische Tonleitungen, das die Tonquellen auf der Bühne mit den Eingängen des Mischpultes im Saal verbinden soll.

Jede einzelne Tonleitung im Multicore ist im Aufbau paarig verseilt und geschirmt und verfügt über einen eigenen Isolationsmantel.

Schon deshalb erscheint es logisch und vernünftig diesen Vorteil auf der Verlängerung vom Steckverbinder auf der Bühne über das Multicore bis zum Steckverbinder am Mischpult beizubehalten.

Ein weiteres Argument ergibt sich aus dem Massepotential, d.h. dem Punkt im System an dem der oder die Schirme mit Masse und damit zwangsläufig mit dem PE-Potential des Niederspannungsnetzes der Veranstaltungsstätte verbunden sind.

Grundsätzlich sollte das der Eingang des Mischpultes sein.

Das ist der zentrale Punkt an dem alle Schirme des Multicore Systems ohnehin zwangsläufig miteinander vermascht sind.

Hier liegt zentral jeder Schirmanschluss, zunächst einmal abhängig ob am XLR oder der Klinke auf dem = V = Massepotential der internen Spannungsversorgung und damit auf PE – Potential.

Nur Pulte im Einsatz der Rundfunkanstalten und der höchsten Preisklasse verfügen über die Möglichkeiten einer unabhängigen technischen Erde (FPE), die allerdings auch über den Potentialerder des Hauses PE – Potential führt.

Bei konsequenter symmetrischer Leitungsführung mit getrennter, d.h. mit der Einzelleitung geführtem Schirm entspricht die XLR – Eingangsbuchse an der Stagebox exakt dem Mischpulteingang mit der sie verbunden ist.

Wird hier ein Kondensatormikrofon angeschlossen und die Phantomspeisung für diesen Kanal aktiviert, dann fließt der Betriebsstrom des Mikrofons nur über diesen Kanal.

Noch größere Vorteile hat die getrennte Schirmführung bei dem Anschluss netzbetriebener Tonquellen.

In den meisten Fällen kann man davon ausgehen, dass im Saal dort wo das Mischpult steht, das PE – Potential an der Schukosteckdose nicht exakt dem Potential des PE – Potentials an der Schukosteckdose auf der Bühne entspricht.

Wird jetzt ein netzbetriebenes Gerät mit seinem Ausgang an die Stagebox angeschlossen, dann kann es über den Schirm der Audioleitung zu Ausgleichsströmen kommen, wir haben die klassische Brummschleife.

Bei getrennt geführtem Schirm betrifft dies aber zumeist nur diesen einen Kanal.

Die Fehlersuche gestaltet sich relativ einfach und eine zwischengeschaltete DI-Box mit Ground-Lift (Pin 1 XLR getrennt) beseitigt das Problem.

Sind allerdings an der Stagebox oder im Steckverbinder alle Schirme vernetzt und es werden mehrere netzbetriebene Quellen angeschlossen, dann kann sich das Brummen vielfältig potenzieren.

So fließen zuletzt ja nicht nur Potentialausgleichsströme über das Pult ab, sondern sie fließen über den Schirm auch zwischen den angeschlossenen Geräten.

Ein Hilfsmittel hat sich unter „Bühnentechnikern“ herumgesprochen, das gefährlich ist. Häufig wird an den Geräten oder Netzkabeln der Schutzleiter der Stromversorgung abgeklebt oder abgeklemmt. Das mag vielleicht zum Erfolg führen, ist aber gleichwohl lebensgefährlich.

Auch das Argument, wonach eine Vermaschung der Schirme Kosten spart, weil ja nur die a – Ader und die b – Ader einer Leitung gecrimpt werden müssen und mehr Tonleitungen je Steckverbinder genutzt werden können ist ein vielfach verbreiteter Irrtum.

Es ist nicht der Stecker, es ist nicht das Kabel und es sind nicht die Crimpkontakte, die hier Kosten erzeugen, es ist der Faktor Mensch, der ja all die Schirme verdrillen, verlöten und zusammengefasst anschließen muss.

Oft legt man dann die Schirme auf den PE – Anschluss des Steckverbinders, wohin auch sonst.

Nur auch hier vergisst man wieder den Sicherheitsaspekt.

Der Anschluss am Stecker ist als Chassis = PE – Anschluss vom Hersteller gekennzeichnet.

Das Steckergehäuse ist leitfähig und muss damit gemäß VDE 0100 auf PE Potential liegen.

Alles andere ist leider verboten und man sollte sich daran halten.

Schirme haben an diesem Anschluss zunächst nichts verloren.

Der Aufbau von Stagebox- und Multicore Systemen muss nicht nur unter dem Gesichtspunkt der reinen Signalübertragung gesehen werden.

Das gilt gerade für die vielen Amateur- und Freizeitmusiker, die sich die Freude an der öffentlichen Darbietung Ihres Könnens oft durch die – so genannte „Scheißtechnik“ – verderben lassen.

Hier geht es um den harten Live- Betrieb, der eben nicht erlaubt, stundenlang nach Fehlern zu suchen, die man bei sorgfältiger Planung und dem Aufwand von ein paar Euro mehr locker vermeiden könnte.

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Empfohlene Literatur:

VDE 0100 und die Praxis G. Kiefer ISBN 3-8007-2744-7
Sicherheit in der Fernmelde- und Informationstechnik H. Rolle ISBN 3-8007-1716-6
VDE-Prüfung nach BGV A3 und BetrSichV W. Henning / W. Rosenberg
Friedrich Tabellenbuch ISBN 3-4275-3101-5
Handbuch der Tonstudiotechnik - Band 1 M. Dickreiter
Handbuch der Tonstudiotechnik - Band 2 M. Dickreiter
Handbuch der Tonstudiotechnik ISBN 3-7723-5528-5
Das P.A. Handbuch Frank Pieper
Das Effekte Praxisbuch Frank Pieper
Handbuch der Film- und Videotechnik ISBN 3-7723-7117-5

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