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Über die Dominanz von Line-Array Systemen im Live Sound

Die Wahrheit über Line Arrays
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Weshalb sind Line Arrays eigentlich so populär? Sind sie auch nur wieder so eine Modeerscheinung, oder eine konsequente Weiterentwicklung, welche den Test der Zeit überstehen wird? Und was wird 'danach' kommen?

Dieser Artikel wurde von ProSoundWeb zur
Verfügung gestellt

 

arraysWas Sound betrifft, so werden mir eine Menge Fragen gestellt.

Viele davon zielen darauf ab, dass ich jemandem eine bestimmte Funktion, technischen Zusammenhang, oder Konzept erkläre, während andere meine Meinung zu einer bestimmten Methode oder einem Trend in der Industrie in Erfahrung bringen möchten.

 

Vor einiger Zeit wurde ich mit ein paar Fragen gelöchert, die ich ohne tieferes Nachdenken nicht einfach so beantworten konnte. Die Fragen waren: 'Weshalb sind Line Arrays so populär? Sind sie auch nur wieder so eine Modeerscheinung, oder eine konsequente Weiterentwicklung, welche den Test der Zeit überstehen wird? Und was wird 'danach' kommen?

 

Es ist in der Tat so, dass Line-Array Systeme innert kürzester Zeit zu so etwas wie zu einem Standard geworden sind. Fast jeder Hersteller bietet unterschiedliche Lösungen in diese Richtung an. Doch was genau spricht für Line-Array Systeme, dass sie es geschafft haben, eine gesamte Industrie derart zu dominieren? Sehen sie nur schick aus, oder besitzt diese vertikale Konfiguration gegenüber anderen Systemen effektiv einen grundlegenden Vorteil?

 

Nimmt man einen Schritt zurück und schaut sich die ganze Sache einmal von einer gewissen Distanz an, so erkennt man, dass diese Systeme ein paar offensichtliche Vorteile besitzen - und einen essentiellen Vorteil, der sich einem vielleicht nicht auf den ersten Blick erschliesst, aber am Ende vielleicht gar der wichtigste überhaupt ist. Nur um diesen Artikel interessant (und hoffentlich leicht verständlich) zu halten, werde ich den grundlegenden Aufbau eines Sound Systemes mal von einem leicht anderen Winkel her betrachten, als man dies sonst vielleicht tut.

 

In der Zone

arrayacdc
Electro-Voice X-Array auf der grossen AC/DC Welttournee

Eine konventionelle und durchaus logische Herangehensweise ist es, einen grossen akustischen Raum in ein paar kleinere Zonen zu unterteilen. Um den gesamten Raum abzudecken, werden ein paar Lautsprechergruppen an bestimmten Orten platziert - wobei jede dieser Gruppen auf eine ganz bestimmte Region, oder Zone gerichtet werden. Jede dieser Gruppen (auch 'Clusters' genannt) kann anschliessend gezielt im Frequenzverlauf (EQ) und in der Lautstärke angepasst werden. Mit diesem System - welches ich hier mal 'Zonenabdeckung' nenne - ist es von Vorteil wenn man die Regionen möglichst minimiert, in denen sich die abgedeckten Flächen überlappen. Das Ziel und die Herausforderung für Tontechniker ist es hier ein System zu kreieren, bei dem zwischen den unterschiedlichen Zonen ein für den Zuhörer gleichmässiger Übergang stattfindet.

 

Dieses System zielt darauf ab, dass der Zuhörer nicht Sound ausgesetzt ist, der von nah aneinander liegenden Lautsprechern mit unterschiedlichen Distanzen stammt. Um es einfacher zu sagen: Schall aus verschiedenen Quellen, welche auf das Ohr zu unterschiedlichen Zeiten treffen = nicht so gut.

 

Wenn man Schall über unterschiedliche Distanzen projiziert, treten ein paar Probleme zum Vorschein. Die abgedeckte Fläche jedes Lautsprechers wird mit der Distanz grösser. Dies bedeutet, dass die Winkel zwischen den Lautsprechern, welche in die Ferne strahlen, erhöht werden muss. Doch die Lautstärke selber nimmt natürlich mit der Distanz ab, und aus diesem Grund neigt man dann wieder eher dazu, die Winkel zwischen den Lautsprechern zu verringern, damit mehr davon auf die weiter weg liegenden Zonen strahlen.

 

Deshalb werden bei der 'Zonenabdeckung' auch oftmals Lautsprecher eingesetzt, die einen schmaleren Abstrahlwinkel besitzen und den Schall entsprechend weiter in den Raum werfen können. Electro-Voice X-Array, Nexo Alpha, Turbosound Flashlight und Aspect Lautsprecher Systeme sind allesamt exzellente Beispiele für Systeme mit Zonenabdeckung. In das Design dieser Lautsprecher wurde viel Zeit investiert, um am Ende eine präzise und konsistente vertikale, wie horizontale Abdeckung aus jedem Lautsprecher zu ermöglichen. Normalerweise besitzen diese Lautsprechersysteme pro Box relativ wenig Treiber und verfügen über spezielle Hörner, welche helfen sollen, das Abstrahlverhalten zu kontrollieren.

 

Summe der Einzelteile

rat trap
Rat Sound Rat Trap 5 in seinen Anfängen
Die andere Herangehensweise, mit der sich grössere akustische Flächen abdecken lassen, nenne ich hier mal 'Summenabdeckung'. Dabei handelt es sich um den Versuch das Ausgangssignal mehrerer Lautsprecher zu kombinieren und als einheitlichen, 'grossen' Lautsprecher zu verwenden. Die Abdeckungsfläche dieses grossen Lautsprechers wird anschliessend durch Einstellen der Winkel zwischen den einzelnen Boxen angepasst und optimiert. Die grösste Herausforderung der Summenabdeckung besteht darin, die 'Zusammenarbeit' der einzelnen Lautsprecher zu optimieren. Dies wird normalerweise dadurch erreicht, indem man die Lautsprecher sehr nah aneinander positioniert (dies verhindert, dass die einzelnen Lautsprecher als solches wahrgenommen werden). Aus diesem Grund werden Subwoofer auch fast immer als Summe betrieben.

 

Das Ziel beider Systeme ist es zu verhindern, dass die Ohren des Zuhörers zwei akustisch 'separate' Quellen zu hören bekommen, die sich zum einen nah beieinander befinden, untereinander aber nicht dieselbe Distanz von einander haben. Wieso? Nun, weil Schallquellen mit unterschiedlichen Abständen Kammfiltereffekte erzeugen, welche das gesamte Volumen reduzieren, den Frequenzgang ruinieren und vor allem für unsere Ohren nicht wirklich angenehm tönen.

 

Diese Summenabdeckung war noch bis vor kurzem nicht so weit verbreitet. Als Beispiele können hier Clair Bros S-4, Rat Trap 5 und vielleicht noch Showco Prism genannt werden. (Die eigentlichen Komponenten und die Konfiguration von Prism sind ein 'Betriebsgeheimnis', doch es ist meine auf Erfahrung beruhende Meinung, dass es sich hier um ein Design mit Summenabdeckung handelt).

 

Diese Lautsprecher beruhen normalerweise auf Boxen mit wenigen Treibern pro Box, die in relativer Nähe zu einander positioniert wurden, um ihre Ausgangssignale zu vereinen. Ein Hauptproblem kann die physische Distanz zwischen den einzelnen Lautsprechern sein, wodurch sie als separate Klangquellen wahrgenommen werden können und somit Kammfiltereffekte und ungleichmässige Abdeckungen das Resultat wären.


Auf der Linie

DR1
Das Shure Vocal Master PA, welches in
den 60er Jahren populär war, verwendete
bereits Prinzipien heutiger Line Arrays.
Schall ist, wie alles andere in dieser Welt, niemals nur schwarz und weiss, sondern existiert in unterschiedlichen Graustufen. So entspricht es natürlich auch die Realität, dass man bei den meisten Konzerthallen auf eine Mixtur beider Systeme trifft. Tiefe Frequenzen tendieren zum summierten Betrieb, während Höhen sich eher in Zonen wohl fühlen. Die Techniken, welche Tontechniker implementieren und bei welchen Frequenzen welche Betriebsart zum Einsatz kommt, sind wohl der wichtigste Faktor, um eine klare, konsistente und flexible Abdeckung zu erreichen.

 

Ein Ableger der Summenabdeckung ist das Line Array. Line Arrays sind übrigens nichts neues - das Konzept wird schon seit Jahrzehnten verwendet. Ein Beispiel das bekannte Shure Vocalmaster - ein populäres PA der 60er bei dem 10'' Lautsprecher innerhalb einer einzigen Box vertikal übereinander positioniert wurden.

 

Schaut man sich ein Clair S-4 einmal genauer an, so sieht man, dass die 18'' und 10'' Treiber vertikale Line Arrays formen, wenn sie übereinander gestapelt werden. Das Rat Trap 5 konnte ebenfalls als Line Array konfiguriert werden - oder denkt an die 'Wall of Sound' Anordnung der Grateful Dead, bei der für fast jedes Instrument ein vertikales Line Arrays kreiert wurde.

Mitte der 90er Jahre wurde für die hohen Frequenzen grosser Pro Audio Systeme die Zonenabdeckung gewählt, während man für die Bässe eine Summenabdeckung bevorzugte. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Herangehensweisen war die Qualität der Zonen, bzw. Summen insgesamt, und die Frequenz, bei welcher der Übergang von einem System zum anderen statt fand. Die Entwickler von Systemen mit Zonenabdeckung wollten diese Frequenz so tief wie möglich halten, während Vertreter der Summenabdeckung eine möglichst hohe Frequenz anstrebten.

 

Dann stellte L-Acoustics ein System mit dem Namen V-DOSC vor, welches als erstes eine Summenabdeckung für hohe Frequenzen auch grosse Flächen vorsah. Jetzt existierte plötzlich ein einheitliches Design, wo Tontechniker entweder den Übergang zwischen Summen- und Zonenabdeckung eliminieren, oder diesen zumindest in einem derart hohen Bereich ansetzen konnten, dass er von nun an relativ unbedeutend wurde.

Vom richtigen Winkel aus

deflepard
JBL VerTec Line Arrays (inkl. gehängten
Subwoofern) auf der Def Leppard Tour
Schauen wir uns einmal die paar Dinge an, die gut durchdachte Line Arrays so interessant, nützlich und einzigartig machen. Im Vergleich zur Zonenabdeckung hat ein hochwertiges Line Array über die Distanz einen gleichmässigeren Schallpegel zu bieten.

 

Nun, egal ob man sich jetzt dies als eine zylinderförmige Wellenform vorstellt (wie es von gewissen Leuten bevorzugt wird), oder sich das mit 'je weiter ich mich entferne, desto leiser wird es, doch da nun mehr Lautsprecher auf mich gerichtet sind, fällt dies weniger auf' erklärt, so ist das Resultat für beide Erklärungen gleich: Line Arrays können durch ein einfaches Anpassen der vertikalen Winkel Schall über kurze und lange Distanzen projizieren.

 

Ein praktisches Detail, das schlankere Line Array Systeme zu bieten haben: Durch ihre kleineren Abmessungen können diese Systeme gut mit Videoprojektionen und Bühnendekorationen kombiniert werden. Die meisten Leute wollen schliesslich nicht unbedingt das PA sehen (mit ein paar Ausnahmen), und es ist auf jeden Fall ein grosser Vorteil, wenn man Systeme mit einer hohen Ausgangsleistung in kleineren Orten platzieren kann. Die ziemlich einfache zweidimensionale Aufhängung, die sich im Wesentlichen nur mit vertikalen Anpassungen beschäftigt, hat nicht nur eine hohe Vorhersehbarkeit zu bieten, sondern erfordert bei den meisten Anlässen auch wesentlich weniger Aufwand.

 

Unter dem Strich sind Line Arrays einfach, praktisch und vorhersehbar und haben aus diesem Grund in der 'echten Welt' gegenüber anderen, weitaus arbeitsintensiveren Lautsprechersystemen einen grossen Vorteil. Dennoch verleiht keiner dieser Vorteile den Line Array Systemen einen wirklich technologischen Vorsprung. Systeme mit Zonenabdeckung können ungleichmässige Pegel durch weit strahlende Lautsprecher und gezielten Volumenabgleich kompensieren. Kompakte Zonensysteme können zudem ohne weiteres in gut durchdachte Set Designs integriert werden - es ist sogar möglich die Lautsprecher hinter moderne Videoprojektionen zu hängen, womit sie dem Zuhörer überhaupt nicht mehr ins Auge fallen.

 

Intelligente Aufhängesysteme für Systeme mit Zonenabdeckung gibt es entweder bereits, oder werden mit Sicherheit bald erhältlich sein. Zudem bieten neue Generationen von Subwoofern mit Richtcharakteristik (cardioid) grosse Vorteile in der Abdeckung von Zonen mit Bassfrequenzen. Schliesslich gibt es nicht nur für Line Arrays Software, mit der sich das Abstrahlverhalten verschiedener Lautsprecher vorhersagen lässt. Von einem technischen Standpunkt aus betrachtet bedienen sich also beide Herangehensweisen in etwa der gleichen 'Zutaten'.

 

Der menschliche Faktor

peoplesoft
Line Arrays haben sich als 'produktionsfreundlich' erwiesen
und funktionieren besser mit den ästhetischen
Anforderungen moderner Bühnen.
Somit sollte die Wahl zwischen den verschiedenen Systemen also zum grössten Teil von der eigenen Präferenz und den logistischen Anforderungen des jeweiligen Anlasses abhängen - wenn da nicht noch eine Sache wäre: Wir sind schliesslich alles Menschen und wie bei so vielen anderen Tieren auch, befinden sich unsere Ohren auf den Seiten unserer Köpfe. Diese Platzierung unserer biologischen Hörgeräte stellt uns eine sehr präzise, hochauflösende Fähigkeit zur Verfügung, mit der wir sehr genau die horizontale Positionierung verschiedener Schallquellen erkennen können, zugleich in der vertikalen Positionierung jedoch eher beschränkt sind.

 

Sogar unsere Hälse können sich wesentlich weiter horizontal als vertikal bewegen. Wir sind eigentlich stets im Begriff uns einen Überblick über das horizontale Bild zu verschaffen und mögen die Dinge in Stereo. Stereo-Lautsprecher werden aus diesem Grund horizontal von einander entfernt platziert, um das Stereobild zu maximieren. Doch habt Ihr Euch jemals gefragt, weshalb Stereo-Lautsprecher nicht auch vertikal zu einander versetzt werden?

 

In gewissen Wohnung und Häusern macht dies vielleicht durchaus Sinn, doch unsere Ohren mögen eher Schallquellen, die horizontal versetzt wurden und haben häufig Schwierigkeiten vertikal versetzte Schallquellen wahr zu nehmen. Ist dem wirklich so? Versucht es selber mal aus.

 

Habt Ihr jemals versucht ein Line Array seitlich zu arrangieren? Das Resultat ist ziemlich interessant, und ich verspreche Euch, dass es normalerweise einen weitaus weniger angenehmen Sound erzeugt. Schaut Euch die verschiedenen Angebote von Herstellern einmal genauer an. Ihr werdet sehen, dass es zwischen den Lautsprechern bei horizontaler Anordnung häufig fixe Winkel gibt - dies minimiert nämlich die Überlagerung der hohen Frequenzen und ermöglicht eine 'nahtlose' Verflechtung der abgedeckten Bereich. 'Doch ist das nicht einfach Zonenabdeckung?' fragt Ihr Euch jetzt? Genau!

 

Sich arrangieren

Ein sehr hohes Nexo GEO
Line Array für einen J
ugendanlass im Superdome
von New Orleans.

Nun, hier ist mein persönliches Fazit zu diesem Thema.

 

Mit der aktuell zur Verfügung stehenden Technologie muss man beim Abdecken grösserer Flächen eigentlich immer mit mehreren Lautsprechern arbeiten. Es gibt (noch) niemanden, der einen einzigen Lautsprecher herstellt, der laut genug wäre, dazu noch gut tönt und vielseitig genug ist, um eine Vielzahl unterschiedlicher Anlässe / Orte abzudecken. Diese verschiedenen Lautsprecher müssen in einer horizontalen, vertikalen, oder kombinierten Art und Weise arrangiert werden.

 

Im Augenblick können wir Lautsprecher bereits ziemlich gut miteinander betreiben - doch perfekt ist das System noch nicht. Wir können damit auch ziemlich gut unterschiedliche Zonen abdecken - doch perfekt ist das System auch hier noch nicht. Unsere Ohren sind gegenüber diesen kleinen Mängeln sehr kritisch, wenn sie sich im horizontalen Bereich bemerkbar machen und verzeihen einiges mehr, wenn sie im vertikalen Bereich auftreten.

 

Demnach ist der wahre Vorteil von Line Array Systemen, dass sie sich unsere Schwächen bei der vertikalen Ortung zum Vorteil machen und deren Mängel in einem Bereich auftreten, wo sie uns weniger wahrscheinlich auffallen werden.

 

Kombiniert man diese Erkenntnis mit dem Fakt, dass sie aufgehängt durchaus auch schön anzusehen sind, so wage ich hier zu sagen, dass es sich bei Line Arrays nicht nur um eine Modeerscheinung handelt.

 

Was die Frage 'Und was kommt danach?' betrifft, so tippe ich auf technologische Erkenntnisse, welche die Musikübertragung speziell für unsere Ohren noch weiter verfeineren können. Natürlich könnte es aber auch wie bei MP3s etwas sein, dass vielleicht ein bisschen weniger gut klingt, dafür aber kleiner, günstiger und weitaus praktischer im Einsatz ist.

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