pma Basics: Audioeffekte – die Grundlagen

Wir finden, es ist an der Zeit, mal wieder das Grundwissen – die Basics – aufzufrischen. Und was für den Profi eine gute Wiederholung ist, das hilft den Kollegen aus anderen Gewerken ein Stück mehr vom „großen Ganzen” der Produktion zu verstehen. Thema heute: Audioeffekte.

Die Beschallungs-Systeme haben sich durch den Einsatz der digitalen Signalverarbeitung weiterentwickelt und bieten heute, durch digitale Mischpulte, viele integrierte Effekte. Große und doch oft nur knapp bestückte Sideracks findet man heute kaum mehr.

Sollte die Effektflut moderner Digitalmixer trotzdem einmal nicht ausreichen, sei es aufgrund der Quantität, Qualität oder der Funktionen, gibt es die Möglichkeit Effekte aus der Box, also aus dem Rechner zu nutzen. Mit modernen digitalen Interfaces – und deren geringen Latenz – werden Laptops zu High-End-Sideracks.

Auch wenn man inzwischen nicht mehr überlegen muss, wie man seine knappen Effekt-Ressourcen sinnvoll verteilt, sollte man sich doch Gedanken darüber machen, welche Effekte wirklich sinnvoll sind und was man sich getrost sparen kann. Das jeder Kanalzug im Digitalmixer einen Komperssor und ein Noise-Gate bietet, bedeutet noch lange nicht, dass man diese auch einsetzen muss – man möchte seinen Mix ja nicht kaputt-optimieren.

Wie Effekte sinnvoll eingesetzt werden und wie sie sich auf den Sound auswirken, haben wir im Folgenden zusammengefasst.

Sound, wie von CD

Eigentlich soll ein PA-System doch nur den Sound der Musiker auf der Bühne möglichst natürlich wiedergeben, auf der anderen Seite erwartet aber der Zuhörer dass es so klingt, wie auf der im Studio eingespielten CD.

Die Kunst des Tontechnikers besteht nun darin, mit den ihm zur Verfügung stehenden Mitteln diese Brücke zu bauen. Seine Werkzeuge sind dabei u.a. die Effekte, die das von der Bühne kommende Signal so bearbeiten sollen, dass es wie das im Studio aufgenommene klingt.

Dabei übernehmen Effekte nicht nur klangformende Aufgaben, sie erweisen sich auch als technische Helfer um beispielsweise Feedbacks zu vermeiden oder einem eher zaghaft klingenden Mix den nötigen Druck zu verleihen.

Die dabei eingesetzten Effekte lassen sich in folgenden Gruppen zusammenfassen:

  • Dynamische Effekte
    Dynamische Effekte beeinflussen die Lautstärke des Signals. Dazu gehören z. B. Kompressoren, Limiter, Gates, Hi- und Low-Pass-Filter

  • Modulations-Effekte
    Modulations-Effekte verändern die Tonhöhe des Signals. In dieser Gruppe finden wir Effekte wie Chorus, Flanger, Phaser, Vocoder, Pitch-Shifter, Harmonizer und Auto-Pitch-Correction

  • Raum-Effekte
    Raum-Effekte sind Signalwiederholungen in bestimmten, zeitlichen Abständen. Diese Gruppe beinhaltet z.B. Echo (Delay), Hall (Reverb) und den Doubling-Effekt

  • Klangverändernde Effekte
    Effekte dieser Gruppe wirken sich direkt auf den Klang des Signals aus. Hierzu gehören beispielsweise der Equalizer, Verzerrer, Expander, Exciter und Wah-Wah.

Signal Flow

Um den Studio-Sound auch unter Live-Bedingungen reproduzieren zu können, muss man den gesamten Signalweg (Signal Flow) unter die Lupe nehmen. Dies beginnt bereits mit der Signalabnahme auf der Bühne und endet mit der Signaloptimierung (DSP-Steuerung) für das zum Einsatz kommende Lautsprecher-System.

Welche Geräte und Effekte auf dem Weg des Signals von der Bühne bis zur Wiedergabe durch die Lautsprecher zum Einsatz kommen können, haben wir für euch etwas genauer unter die Lupe genommen.

Ob ein Instrument oder eine Stimme „gut klingt“, entscheidet sich oft bereits bei der Signalabnahme auf der Bühne. Deshalb sollte man besonders darauf achten, dass möglichst hochwertige Mikrofone und DI-Boxen verwendet werden, denn nur was diese an Sound einfangen, kann über die Lautsprecher wiedergegeben werden.

Um eine möglichst genaue Reproduktion des Signals zu ermöglichen, verwenden Profis für die Abnahme ihrer Instrumente häufig live die gleichen Mikrofone wie im Studio. Natürlich unterscheiden sich die Bedingungen auf der Bühne erheblich von den Aufnahmebedingungen im Studio und Mikrofone für den Einsatz auf der Bühne müssen konzeptionell auf diese Bedingungen abgestimmt sein, jedoch sollte live, wie im Studio, auf die Qualität und den richtigen Einsatz der Mikros geachtet werden.

Wie im Studio, so erfolgen auch im Live-Betrieb die eigentliche Signalbearbeitung und die Mischung der Einzelsignale zu einem Stereo-Summensignal am Mischpult.

Jeder Live-Mischer hat bei der Kanalvergabe seine persönlichen Vorlieben, oft auch abhängig von der Anzahl der zur Verfügung stehenden Kanäle und Kanalgruppen.

Alle Instrumente gleichen Charakters, wie beispielsweise mehrere E-Gitarren, und alle Vocal-Mikrofone können in Gruppenkanälen zusammengefasst werden. Dies erleichtert zum einen die gemeinsame Lautstärkenregelung für den Mix und ermöglicht zum anderen die gemeinsame Nutzung von Effekten für die ganze Gruppe.

Send- und Insert-Effekte

Grundsätzlich unterscheidet man beim Einsatz von Effekten zwei Gruppen, die sogenannten Send-Effekte, welche zusätzlich zum Original-Signal hinzugemischt werden, und die Insert-Effekte, die das Signal direkt durchläuft und die das Original-Signal verändern.
Hier einige Beispiele:

Send-Effekte ergänzen das Originalsignal und werden – wie beispielsweise auch Delay, Reverb oder Chorus – zum Originalsignal hinzugemischt. Kommen dabei externe Effektgeräte zum Einsatz, werden nicht selten deren Ausgänge, wie im Studio, auf eigene Kanäle des Mischpultes gelegt, um so schnell über einen Fader den Effektanteil regeln zu können.

Der Eingang dieser Effektgeräte wird mit dem AUX-Ausgang eines bestimmten AUX-Weges verbunden. Verbinden wir beispielsweise den AUX-Ausgang 3 mit dem Eingang eines Hallgerätes und routen die Stereo-Ausgänge L/R auf Kanal 23 und 24 unseres Mischpultes, so können wir am Mischpult für jeden Kanal über den Regler für AUX 3 bestimmen, wieviel Hall wir für den jeweiligen Kanal haben wollen. Über die Fader für Kanal 23 und 24 können wir nun den Hallanteil für alle Kanäle gleichzeitig nochmals anpassen oder über den Mute-Schalter für beide Kanäle den Hall auch ganz einfach abschalten, zum Beispiel während Ansagen zwischen den Songs.

Natürlich muss bei den Kanälen 23 und 24 dann der AUX 3 Regler auf „0“ stehen um ein internes Feedback zu vermeiden. Der Pan-Regler sollte entweder ganz links oder ganz rechts eingestellt sein, je nach Ausgang des Effektgerätes, um das Stereo-Bild des Halls zu erhalten. Braucht man die Regelbarkeit über die Fader nicht oder sind keine Kanäle am Pult mehr frei, werden die Ausgänge des Hallgerätes mit den AUX 3 Returns L/R des Mischpults verbunden, die dann meist noch über einen Drehregler eingestellt werden können.

Nachteil des AUX-Returns ist, dass er meist über keinen Equalizer zum nachbearbeiten des Effektsignals verfügt.

Insert-Effekte verändern das Originalsignal und werden mit Hilfe sogenannter Insert-Kabel in den Signalweg eines Kanals oder einer Kanalgruppe eingeschleift – bei Digitalmischpultn sind sie meist schon in die Kanäle und Gruppen integiert und müssen nur noch angeschaltet werden. Beispiele für Insert-Effekte sind Verzerrer, Kompressor, Limiter, Gates, Auto-Pitch-Correction, Equalizer, High- und Low-Pass-Filter.

Effekte

Kompressor / Limiter / Gate

Obwohl es sich dabei eigentlich um drei vollkommen unterschiedliche Effekte handelt, werden diese oft in einer Einheit zusammengefasst, da alle Effekte die Dynamik bzw. das Vorhandensein des Signals und dessen Lautstärke beeinflussen. Auch handelt es sich bei diesen Effekten um die wohl am meisten zum Einsatz kommenden Signalveränderungen.

Der Kompressor verringert in einem frei wählbaren Verhältnis (Ratio) die Dynamik eines Signals, das heißt, leise Signale werden lauter und laute Signale werden leiser. Kompressoren kommen überall dort zum Einsatz, wo eine möglichst gleichbleibende Signallautstärke gewünscht wird, also beispielsweise bei den Drums, dem Bass und den Vocals.

Aber Achtung: bei Signalen, die schnell zur Rückkopplung neigen verstärkt der Kompressor die Gefahr Feedbacks zu produzieren. Also immer mit Vorsicht genießen!

Anders als der Kompressor, der auch leise Signale anhebt, beschränkt der Limiter das Signal nur nach oben auf eine eingestellte Maximallautstärke, die den Wert von z.B. 0 dB nicht übersteigen sollte.

Gates lassen das Signal nur durch, wenn die Lautstärke einen einstellbaren Minimalwert übersteigt (z.B. beim Einsatz als Noise-Gate zur Unterdrückung von Grundrauschen) und schließen wieder automatisch nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit (Release) oder wenn das Signal schwächer als der eingestellte Minimalwert wird.

Gates kommen z.B. meist bei den Kanälen für die Bass-Drum, die Snare und die Toms zum Einsatz, um die Ausklingzeiten der einzelnen Kessel zu begrenzen und so einem Dröhnen vorzubeugen.

Equalizer

Jeder Raum klingt anders und oft gibt es sogar Klangunterschiede innerhalb eines Raumes, wenn z.B. die eine Wand aus Stein und die andere aus einem Vorhang besteht. Um auf diese räumlichen Unterschiede reagieren zu können und beispielsweise nur auf einer Seite die Höhen etwas anzuheben, sollte zur Einstellung des Klangs des Summensignals ein zweikanaliger, 31-Band-Graphic-Equalizer, auch Terzband-EQ genannt, genutzt werden.

Terzband-EQs werden auch in den AUX-Wegen für das Bühnenmonitoring genutzt, um dort gezielt Frequenzen zu ziehen, die Feedbacks verursachen. Das Frequenzband des Feedbacks wird dazu einfach abgesenkt.

Parametrische Equalizer dienen der Bearbeitung einzelner Signale im Mischpult-Kanal. Mit Shelf-Filtern können Höhen und Bässe abgesenkt oder erhöht werden. Bell-Filter sind zur schmalbandigen Bearbeitung einzelner Frequenzbänder gedacht, um beispielsweise Resonanzfrequenzen abschwächen zu können.

Reverb

Eines der klassischen Werkzeuge zur Sound-Verfeinerung ist der sogenannte Reverb, oder Nachhall. Ein trockenes Gesangssignal wirkt über eine PA wiedergegeben meist leblos und hebt sich unangenehm vom Bandsound ab, daher ist der Reverb bei den Vocals Pflicht.

Verschiedene Hall-Algorithmen bezeichnen verschiedene komplexe Anordnungen von Schallrückwürfen und Cross-Delays. Vereinfacht dargestellt handelt es sich bei Hall/Reverb um frühe Reflexionen (engl.: Early-Reflections), die noch als einzelne Schallereignisse wahrnehmbar sind, sowie je um eine Hallfahne, die sich als eher diffuses Klangereignis präsentiert.

Die Early-Reflections sind in hohem Maße für den vermittelten Raumeindruck verantwortlich, ihre Patterns können daher in guten Reverb-Geräten separat editiert werden. Zwischen folgenden Reverb-Kategorien wird normalerweise unterschieden: Room (kleiner Raum), Chamber (mittelgroßer Raum), Hall (größere Konzerthalle bis Kathedrale), Plate (Simulation eines analogen Plattenhall-Geräts) und Spring (Simulation eines analogen Federhall-Geräts).

Delay

Aktuelle Produktionen zeichnen sich durch vergleichsweise trockene Vocals aus. Aufgrund des immer noch andauernden Achtziger-Revivals sind aber auch superlange Hallfahnen durchaus wieder anzutreffen. Viele Produzenten und Engineers verzichten in puncto Gesang trotzdem gänzlich auf klassischen Nachhall und setzen stattdessen Delay-Effekte ein. In diesem Fall bietet sich zum Beispiel ein Delay in Kombination mit einem Lowpass-Filter an. Ein Delay nimmt erheblich weniger Platz im Mix ein als Reverbs, verleiht dem Signal aber dennoch zusätzliches Volumen.

Wie beim Reverb handelt es sich auch im Fall von Delays gewissermaßen um simulierte Reflexionen eines Schallereignisses. Ein gesungenes Wort erklingt zum Beispiel noch einmal, so als wäre es von einer Fläche zurückgeworfen worden. Typischerweise sind diese beim Delay (deutsch: Verzögerung) jedoch als gesonderte Klangeinheit wahrnehmbar, sie setzen sich vom ursprünglichen Schallereignis ab. Um diesen Effekt zu erreichen, muss die Reflexion mit einer Verzögerung von mindestens 30 ms erklingen. Das menschliche Ohr wäre sonst nicht in der Lage, sie als konkret separiertes Schallereignis zu identifizieren.

Modulationseffekte

Modulationseffekte sind zwar in Sachen Vocalprocessing seltener im Signalfluss anzutreffen als etwa Delays. Hauptsächlich werden diese Effekte bei Synthesizern, Keboards oder auch als Gitarreneffekt verwendet. Die Funktionsweise von Effekten auf Basis von Delay-Modulationen basiert auf folgendem Grundmuster: Das Originalsignal wird verzögert und das entsprechende Delay zeitlich per LFO (Low-Frequency-Oscillator) moduliert. Die Summe aus Original- und Delay-Signal erklingt jeweils als Chorus-, Flanger- oder Phaser-Effekt.

Hier muss man allerdings anmerken, dass diese Effekte einen großen Einfluss auf den Gesamtsound haben können. Also sollte man den Einsatz mit der Band besprechen – oder ihr den Einsatz von der Bühne aus und vom Musiker gesteuert empfehlen. Viele Gitarristen und Keyboarder haben ihre Effekte sowieso mit dabei.

Chorus

Der wohl gebräuchlichste Effekt dieser Gruppe ist der Chorus. Mit ihm kann die Dopplung eines Instrumenten- oder Gesangsparts simuliert werden. Neben der zeitlichen Modulation fügt der Chorus dem Signal allerdings auch leichte Tonhöhenschwankungen hinzu. Es entstehen Schwebungen, was zu einem breiteren und weicheren, teilweise sogar etwas räumlicheren Klang führt.

Ein leichter Chorus empfiehlt sich vor allem, möchte man Background-Gesänge oder Akustikgitarren andicken. Hier ist dann auch eher zu vernachlässigen, dass Chorus-Effekte im Allgemeinen ähnlich wie der Reverb dazu neigen, Sounds in den Hintergrund eines Mixes zu rücken.

Flanger

Der Flanger arbeitet mit einer kürzeren Verzögerungszeit als der Chorus-Effekt. Er erzeugt statt Schwebungen daher sogenannte Kammfiltereffekte, also partielle und vergleichbar extreme Absenkungen im Frequenzspektrum. Über eine Feedback-Schaltung wird hier ein Teil des Output-Signals wieder an den Eingang der Verzögerungsschaltung zurückgeführt. Die Folge sind metallische Klänge mit Jet-Effekt.

Phaser

Der Phaser erzeugt – sein Name deutet es bereits an – Phasenverschiebungen. Durch die Modulation entstehen wie beim Flanger charakteristische Auslöschungseffekte. Diese klingen beim Phaser jedoch runder und weniger metallisch, dafür aber sehr spacig.

Weniger kann mehr

Wie bei vielem im Leben, so gilt auch hier der Grundsatz „So viel wie nötig, aber so wenig wie möglich“. Schließlich ist und bleibt die primäre Aufgabe der PA die möglichst naturgetreue Verstärkung des Originalsignals.

Hat die Band beispielsweise entschieden, dass ein besonders mittenbetonter Gitarrensound zum Klangbild der Gruppe gehört, darf der Tontechniker nicht durch eine extreme Mittenabsenkung das Gitarrensignal in seinem Grundsound verändern. Extreme Klang­abweichungen von der Norm sollten auf alle Fälle spätestens beim Sound-Check besprochen werden. Bei der Nutzung mehrerer Effekte sollte man auch auf die Reihenfolge der Effekte achten. So sollte beispielsweise ein Limiter immer am Ende der Effektkette liegen, da sonst die 0-db-Grenze z.B. durch die Frequenzanhebung eines Equalizers wieder überschritten werden könnte.

Auch sollten die signalverändernden Insert-Effekte immer vor den additiven Send-Effekten liegen. Ansonsten ist alles erlaubt, was funktioniert und gut klingt.



Den Artikel finden Sie auch in der pma Ausgabe 4/2017