DJ-Technik PA: Lautsprecher, Endstufen und Controller

PA Technik – die Basics

Wer als DJ eine eigene Beschallungsanlage benötigt, kann sich bei einer Veranstaltungstechnik Firma seines Vertrauens die passende PA mieten. Manchmal kann es auch wirtschaftlicher sein, eine eigene Anlage anzuschaffen. Wir verschaffen einen Überblick zu den Basics diese Themas.

1. Die Signalkette

Eine PA ist in der Signalkette ähnlich, wie eine HiFi-Anlage. Wir haben die Quelle (Mischpult und Player oder Laptop und Controller). Von der Quelle wird das Signal an den Controller (auch Lautsprechermanagement) oder an eine aktive Frequenzweiche gegeben. Vom Controller gelangt das Signal an die Endstufe, wo es dann verstärkt an die Lautsprecher gegeben wird. Die Komplexität der Signalkette hängt stark vom Setup ab.

2. Lautsprecher

In der PA-Signalkette hat der Lautsprecher den größten Einfluss auf das Resultat der Beschallung. Es lohnt sich hier, auf wertige Komponenten zu setzen. PA Lautsprecher gibt es in fast jeder Größe und mit mannigfaltigen Eigenschaften. Man muss sich bewusst sein, dass jeder Lautsprecher am Ende ein Kompromiss darstellt aus den Kriterien:

• Tonqualität
• Maximaler Schalldruck
• Optik
• Gewicht
• Preis
• Flexibilität
• Skalierbarkeit
• Fullrangetauglichkeit
• Zubehör (Schwenkbügel, Schutzhüllen, Rollbretter, ...)

Anschlusspanel eines Selfpowered Lautsprechers. Anschlüsse: XLR-In-/Output sowie Stromanschluss.
Als Bedienelemente Gainregler, Schalter für alternatives Klang-Preset und Ein-/Aus-Schalter.
Kein Lautsprecher kann alle Kriterien sinnvoll abdecken. Ein Lautsprecher, der fullrangetauglich ist (also auch ohne Subwoofer voll klingt), kann nicht laut, klein und leicht sein. Ein Lautsprecher, der sehr viel Schalldruck bei einer hohen Tonqualität erzeugen kann, wird nicht günstig sein. Man muss sich selber bei jedem Kauf (oder Miete) von Lautsprechern überlegen, welche Kriterien man am stärksten gewichten möchte.

Aktiv und passiv

Im Zusammenhang mit PA-Lautsprechern können die Begriffe „Aktiv“ und „Passiv“ missverständlich sein. Einerseits kann damit gemeint sein, dass Lautsprecher(systeme) über eine aktive Frequenzweiche angesteuert werden oder über eine passive Frequenzweiche verfügen (dazu mehr im Abschnitt „Controller“). Andererseits bezeichnet man Lautsprecher als „aktiv“, wenn sie über eine eingebaute Endstufe verfügen. Um Missverständnisse zu vermeiden, werden diese Lautsprecher auch „Selfpowered“ genannt. Passive Lautsprecher hingegen benötigen eine zusätzliche Endstufe.
Passiver Lautsprecher mit Speakon-Terminal. Hier kann man mit dem Schalter zwischen aktiver Trennung und Passivweiche umschalten.
Aktive (Selfpowered) Lautsprecher haben den Vorteil, dass die benötigte Endstufe bereits in der Box verbaut ist. In der Regel haben diese Lautsprecher auch Schutzschaltungen, die dafür sorgen, dass selbst am Leistungslimit kein Schaden entstehen kann. Viele Aktivlautsprecher verfügen ausserdem über wählbare Settings, mit denen man verschiedenen Beschallungssituationen gerecht werden kann.

Prinzipbedingte Nachteile sind dafür das zusätzliche Kabel für die Stromzufuhr, das Mehrgewicht für das Endstufenmodul und der höhere Anschaffungspreis im Vergleich zur passiven Version. Hat das Endstufenmodul einen Defekt, ist die ganze Box unbrauchbar.
Passive Lautsprecher werden von einer externen Endstufe angetrieben. Sie sind deshalb meistens leichter und unempfindlicher gegenüber Feuchtigkeit (beim Ausseneinsatz). Die Lautsprecher sind günstiger als die aktiven Pendants.
Kleiner PA-Lautsprecher mit Schwenkbügel zur präzisen Ausrichtung.
So gelangt mehr Direktschall zum Publikum und unnötige Reflexionen werden reduziert.
Passivlautsprecher sind für Laien schwieriger sicher zu betreiben. Passt die Leistung der Endstufe nicht, wird schnell ein Hochtontreiber zerstört, im schlimmsten Falle sogar alle Treiber. Diese Gefahr droht speziell dann, wenn die Anlage am Leistungslimit läuft.
Es lässt sich nicht allgemeingültig sagen, ob ein aktiver Lautsprecher oder sein passives Gegenstück besser ist. Je nach Anwendung hat jedes Prinzip seine Vorteile. Es ist jedoch immer zu empfehlen, dass die Beschallungsanlage genügend gross dimensioniert wird, also „Headroom“ hat. Nur so klingt die Anlage gut und macht lange Freude.
Lautsprecher mit direkt geladenem Tieftontreiber und horngeladenem Hochtontreiber.

Lautsprechertypen

Der Fullrangelautsprecher ist so konstruiert, dass er das ganze Frequenzspektrum abbilden kann. Meistens sind solche Konstrukte eher gross und haben mehrere Treiber (Hochton, Mittelton, Tiefton). Bei kleineren Fullrangelautsprechern geht die eingesparte Größe meistens zu Lasten des maximalen Schalldruckpegels.
Das Topteil deckt den Mittel- und Hochtonbereich ab. Für eine dezente Hintergrundbeschallung oder eine Sprachbeschallung genügt das. Für eine gute Musikwiedergabe wird ein Subwoofer benötigt.
Der Subwoofer ist für den Bass zuständig, also Frequenzen bis ca. 100Hz.
Horngeladener 2-Wege-Lautsprecher. Durch die Hornladung (den Trichter) erhöht sich der Wirkungsgrad des Lautsprechers.
Säulenlautsprecher gibt es schon sehr lange. Anfänglich war diese Bauform fast ausschliesslich den Kirchenlautsprechern vorbehalten. Seit die Linearrays für Grossbeschallungen zum Standard geworden sind, erlebt die Lautsprechersäule einen Boom. Durch die Anordnung der Treiber wird eine breite horizontale und eine schmale vertikale Abstrahlcharakteristik erzielt. Ausserdem besticht die schlanke Säule wegen ihrer unauffälligen Optik. Der Übergang vom großen Säulenlautsprecher zum kleinen Linearray ist fliessend. Es steht jedoch ausser Frage, dass ein „echtes“ Linearray erst mit einer entsprechend langen Zeilenlänge die Vorteile der Technologie voll ausspielen kann. Diese Länge wird bei Säulenlautsprechern nicht erreicht.

Linearrays gehören fest zum Bild von großen Veranstaltungen. Die meisten Linearrays haben relativ große horizontale Abstrahlwinkel, was zu einer guten Abdeckung führt. In der Vertikalen kann durch die Anzahl der Elemente und das Curving (also das Anwinklen der Lautsprechertraube) der Winkel präzise an die jeweilige Lokalität angepasst werden.
Um ein Linearray sinnvoll und sicher betreiben zu können, bedarf es einem umfassenden Know-How. Deshalb sind (auch kleine) Linearrays nur für Geschulte Anwender.

3. Controller

Controller (auch Lautsprechermanagement) sind das Gehirn der Beschallungsanlage. Das Musiksignal kommt als „Fullrange“ Signal in den Controller und kann dort getrennt werden, damit ein Signal für den Subwoofer und ein weiteres Signal für das Topteil ausgegeben wird. Mit den integrierten Equalizern kann das System entzerrt werden (störende Frequenzen werden abgesenkt, ggf. werden ausgewählte Frequenzen angehoben). Mit dem Delay können Laufzeiten korrigiert werden, damit das System in sich gut klingt. Mit den Gains und den Limitern kann das System vor Überlastung geschützt werden.
Moderne Passivsysteme haben nicht selten umfassende Presets, die am Controller programmiert werden müssen, damit die volle Performance und die Sicherheit des Systems erreicht werden kann.
Die einfachere Variante des Controllers ist die aktive Frequenzweiche (kurz Aktivweiche). Die Aktivweiche teilt das Fullrangesignal in ein Signal für den Subwoofer und ein Signal für die Topteile auf.

4. Endstufe

Die Endstufe verstärkt das Audiosignal. Immer leistungshungrigere Lautsprecher machten immer stärkere Endstufen nötig. Deshalb trifft man im PA-Bereich nicht selten auf Endstufen, die deutlich mehr als 1kW Leistung pro Kanal zur Verfügung stellen. Welchen Anteil am Sound die Endstufe hat, ist nicht selten Inhalt von kontroversen Diskussionen. Es ist jedoch Konsens, dass es Endstufen gibt, die sich für gewisse Aufgaben speziell gut eignen (z.B. Endstufen, die sich an Subwoofern bewährt haben, andere, die speziell gut im Mittel/Hochtonbereich sind).
Große Unterschiede gibt es nicht nur in der Leistung von Endstufen, sondern auch im Gewicht. Die „Eisenschweine“, wie man die Endstufen mit dem klassischen Aufbau aufgrund ihres Gewichts nennt, haben ein hohes Gewicht und benötigen grosszügig dimensionierte Stromanschlüsse. Moderne Endstufen (z.B. Class D Endstufen, die auch als „Digitalendstufen“ bezeichnet werden) sind deutlich leichter bei vergleichbaren Ausgangsleistungen.
Nebst dem Unterschied im Schaltungsprinzip gibt es auch Unterschiede im Funktionsumfang der Endstufen. Die klassische Endstufe verfügt über interne Schutzschaltungen, die das Gerät u.a. vor Überhitzung schützen, sowie einen Gain-Regler pro Kanal. Einige Endstufen haben eine aktive Frequenzweiche an Bord, mit der man einfache Systeme bereits bequem betreiben kann. Den grössten Funktionsumfang weisen DSP-Endstufen auf. Diese haben einen Controller eingebaut, mit dem teilweise komplexe Parameter bearbeitet werden können. Einige dieser Endstufen können auch über ein Netzwerk verbunden, gesteuert und überwacht werden. Das ist in der Regel erst bei Größeren Systemen ein wichtiger Vorteil.

Für die Dimensionierung der Endstufe wird empfohlen, dass die Leistung der Endstufe höher ist, als die Belastungsgrenze des Lautsprechers.
Im Netz finden sich Endstufen schon zu einem unglaublichen Preis, mit tollen Leistungsangaben und einem geringen Gewicht. Leider halten diese ganz billigen Produkte nicht, was sie versprechen. Es finden sich im Netz dazu auch viele Videos, wo solche „Spielzeugendstufen“ zerlegt und gemessen wurden.