mix4munich
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Was ist Feedback, und wie entsteht es?
Es werden immer mal wieder Fragen nach den Feedbackfrequenzen von Mikrofonen o.ä. gestellt. Die Antwort ist einfach: Sowas gibt es nicht! Soll heissen, es gibt nicht die eine Frequenz, bei der ein bestimmter Mikrofontyp immer zuerst koppelt.
Ob es Feedback gibt oder nicht, und bei welchen Frequenzen es passiert, wird bestimmt nicht nur durch das Mikro selber, sondern auch massgeblich durch die Raumakustik und die Aufstellung der Boxen in Bezug auf das Mikro und seine Ausrichtung.
War der Satz jetzt zu kompliziert? Egal - es bedeutet, in jedem Raum sind es andere Frequenzen, bei denen es zuerst koppelt. UND wenn man das Mikrofon im Raum bewegt, ändern sich die Frequenzen des ersten Feedbacks. UND wenn man die Boxen etwas dreht oder im Raum bewegt - und da reichen einige Zentimeter aus - ändern sich die Frequenzen, bei denen zuerst Feedback auftritt.
Wie entsteht jetzt Feedback? Man spricht in dem Zusammenhang von einer Schleife. Genauer gesagt von einer Verstärkungsschleife. Wir machen mal ein Gedankenexperiment: Wir haben ein Mikrofon, ein Mischpult und Verstärker und eine Lautsprecherbox, die ein paar Meter vom Mikro entfernt steht, und stellen uns vor, das ganze befindet sich in der Mitte eines unendlich großen Raumes. Mit dieser Idealisierung blende ich erstmal alle Effekte durch Raumakustik und Reflexionen aus, dazu kommen wir dann später.
Wir geben nun ein Signal in das Mikro - wir können reinsingen zum Beispiel. Das akustische Signal wird im Mikro in elektrische Signale umgewandelt, diese werden im Mischpult und der Endstufe verstärkt und an die Box abgegeben. Die Box gibt dieses Signal nun verstärkt (also: laut) ab, d.h. sie wandelt das verstärkte elektrische Signal nun wieder in ein akustisches um.
So weit, so gut, das war jetzt der erwünschte Effekt - aus leise mach laut! Jetzt ist das von der Box abgegebene Signal aber auch dort zu hören, wo das Mikro steht - dasselbe akustische Signal wie vorhin wird noch einmal im Mikro in ein elektrisches Signal verwandelt, verstärkt und NOCHMAL von der Box abgegeben. Und immer so weiter. Da haben wir also unsere Schleife.
Jetzt ist es aber so, dass auf dem Weg von der Box zum Mikro das Signal leiser, also schwächer wird. Sagen wir, nur um ein Beispiel zu nennen, das Signal wird unterwegs um 15 dB leiser. Jetzt hängt es von der Verstärkung innerhalb der Signalkette und dem Wirkungsgrad von Mikro und Lautsprecher ab - geben wir dieser gesamten Kette einen einzigen Gesamtverstärkungswert von z.B. 10 dB. Das würde heissen, ein Signal wird innerhalb dieser Schleife erst um 10 dB verstärkt, dann um 15 dB abgesenkt und immer so weiter. In jedem Schleifendurchgang wird das Signal leiser, es kann sich nichts aufschaukeln, kein Feedback entsteht.
Wenn wir jetzt in dem verstärkenden Teil der Kette eine Verstärkung um z.B. 16 dB oder mehr haben, wird das Signal bei jedem Durchlaufen der Kette immer lauter, es schaukelt sich auf und voila, Feedback entsteht.
Soweit unser idealisiertes Beispiel. Jetzt kommt ein wenig Realität ins Spiel: Mikros und Lautsprecher sind nicht ganz linear, bestimmte Frequenzen werden stärker wiedergegeben als andere. Auch in einem Mischpult hat man Klangregler, eine Höhenanhebung bedeutet, dass in den Höhen stärker verstärkt wird als in den übrigen Frequenzbereichen. Wir haben es also überall mit einer frequenzabhängigen Verstärkung zu tun, deshalb treten Feedbacks immer erstmal bei der Frequenz mit der höchsten Verstärkung innerhalb der verstärkenden Signalkette auf.
Im nächsten Schritt der Annäherung an die Realität kommen jetzt Raumakustik und Reflexionen ins Spiel: Hinter dem Mikro steht eine Wand, und von dieser wird das Signal der Box reflektiert und ins Mikro geleitet. Diese Reflexion ist einerseits frequenzabhängig. Dann wird jedes Signal in jedem Punkt des Raumes frequenzabhängig reflektiert, d.h. es kommt zu Überlagerungen, welche bei manchen Frequenzen Anhebungen (d.h. Verstärkung), bei anderen Frequenzen Absenkung zur Folge haben. Und diese Verhältnisse von Verstärkung oder Abschwächung können sich alle paar Zentimeter im Raum ändern. D.h. an einer Stelle im Raum (oder auf der Bühne) wird eine bestimmt Frequenz vielleicht abgesenkt, es kommt keon Feedback zustande. Einen halben Meter daneben wird dieselbe Frequenz verstärkt und auch noch unter einem ungünstigen Winkel ins Mikro reflektiert - hier kommt es bei derselben Frequenz zu einem Feedback.
Apropos ungünstiger Winkel: Ein Mikro hat eine Richtcharakteristik, d.h. aus dem einen Winkel nimmt es im allgemein stärker auf als aus dem anderen. Niere, Kugel, Acht, Superniere, Hyperniere und breite Niere sind die gängigen Charakteristiken. D.h. durch drehen des Mikros oder einfach durch Bewegen der Hand, welche das Mikro hält, ändert sich das Aufnahmeverhalten des Mikros in Bezug auf das Signal, welches von dem Lautsprecher abgegeben wird. Und um es jetzt vollends kompliziert zu machen: Meistens sind auch diese Richtcharakteristiken noch frequenzabhängig, soll heissen für Bassfrequenzen sieht die Charakteristik anders aus als für die Mitten oder Höhen. Es ist also sehr komplex.
Ich hoffe, jetzt ist klar, warum es nicht DIE EINE Feedbackfrequenz gibt. Es gibt aber Frequenzbereiche, in denen es besonders häufig zu Feedbacks kommt. Das sind einmal die Bereiche um 3 kHz herum (so zwischen 3 und 4 kHz). Das liegt begründet an unseren Baumaterialien, Stein und Putz reflektieren bei diesen Frequenzen ganz gut, weichere Materialien wie Holz dämpfen stärker und reflektieren weniger, und andererseits bei der Präsenzanhebung, welche die meisten Mikros in diesem Bereich haben. Ausserdem dämpft die Luft diese Frequenzen noch nicht so stark (ja, auch die Übertragung in der Luft ist frequenzabhängig, sonst würden wir weit entfernte Signale nicht nur dumpf wahrnehmen). Soll heissen, in diesem Frequenzbereich wird einerseits stärker verstärkt, andererseits stärker reflektiert und drittens noch nicht so stark bedämpft.
Hope that helps. Auf Latein heisst das: Prosit!
Bzw. es möge Euer Verständnis für die Akustik vergrößern und Euer Wissen wachsen lassen.
Viele Grüße
Jo
Es werden immer mal wieder Fragen nach den Feedbackfrequenzen von Mikrofonen o.ä. gestellt. Die Antwort ist einfach: Sowas gibt es nicht! Soll heissen, es gibt nicht die eine Frequenz, bei der ein bestimmter Mikrofontyp immer zuerst koppelt.
Ob es Feedback gibt oder nicht, und bei welchen Frequenzen es passiert, wird bestimmt nicht nur durch das Mikro selber, sondern auch massgeblich durch die Raumakustik und die Aufstellung der Boxen in Bezug auf das Mikro und seine Ausrichtung.
War der Satz jetzt zu kompliziert? Egal - es bedeutet, in jedem Raum sind es andere Frequenzen, bei denen es zuerst koppelt. UND wenn man das Mikrofon im Raum bewegt, ändern sich die Frequenzen des ersten Feedbacks. UND wenn man die Boxen etwas dreht oder im Raum bewegt - und da reichen einige Zentimeter aus - ändern sich die Frequenzen, bei denen zuerst Feedback auftritt.
Wie entsteht jetzt Feedback? Man spricht in dem Zusammenhang von einer Schleife. Genauer gesagt von einer Verstärkungsschleife. Wir machen mal ein Gedankenexperiment: Wir haben ein Mikrofon, ein Mischpult und Verstärker und eine Lautsprecherbox, die ein paar Meter vom Mikro entfernt steht, und stellen uns vor, das ganze befindet sich in der Mitte eines unendlich großen Raumes. Mit dieser Idealisierung blende ich erstmal alle Effekte durch Raumakustik und Reflexionen aus, dazu kommen wir dann später.
Wir geben nun ein Signal in das Mikro - wir können reinsingen zum Beispiel. Das akustische Signal wird im Mikro in elektrische Signale umgewandelt, diese werden im Mischpult und der Endstufe verstärkt und an die Box abgegeben. Die Box gibt dieses Signal nun verstärkt (also: laut) ab, d.h. sie wandelt das verstärkte elektrische Signal nun wieder in ein akustisches um.
So weit, so gut, das war jetzt der erwünschte Effekt - aus leise mach laut! Jetzt ist das von der Box abgegebene Signal aber auch dort zu hören, wo das Mikro steht - dasselbe akustische Signal wie vorhin wird noch einmal im Mikro in ein elektrisches Signal verwandelt, verstärkt und NOCHMAL von der Box abgegeben. Und immer so weiter. Da haben wir also unsere Schleife.
Jetzt ist es aber so, dass auf dem Weg von der Box zum Mikro das Signal leiser, also schwächer wird. Sagen wir, nur um ein Beispiel zu nennen, das Signal wird unterwegs um 15 dB leiser. Jetzt hängt es von der Verstärkung innerhalb der Signalkette und dem Wirkungsgrad von Mikro und Lautsprecher ab - geben wir dieser gesamten Kette einen einzigen Gesamtverstärkungswert von z.B. 10 dB. Das würde heissen, ein Signal wird innerhalb dieser Schleife erst um 10 dB verstärkt, dann um 15 dB abgesenkt und immer so weiter. In jedem Schleifendurchgang wird das Signal leiser, es kann sich nichts aufschaukeln, kein Feedback entsteht.
Wenn wir jetzt in dem verstärkenden Teil der Kette eine Verstärkung um z.B. 16 dB oder mehr haben, wird das Signal bei jedem Durchlaufen der Kette immer lauter, es schaukelt sich auf und voila, Feedback entsteht.
Soweit unser idealisiertes Beispiel. Jetzt kommt ein wenig Realität ins Spiel: Mikros und Lautsprecher sind nicht ganz linear, bestimmte Frequenzen werden stärker wiedergegeben als andere. Auch in einem Mischpult hat man Klangregler, eine Höhenanhebung bedeutet, dass in den Höhen stärker verstärkt wird als in den übrigen Frequenzbereichen. Wir haben es also überall mit einer frequenzabhängigen Verstärkung zu tun, deshalb treten Feedbacks immer erstmal bei der Frequenz mit der höchsten Verstärkung innerhalb der verstärkenden Signalkette auf.
Im nächsten Schritt der Annäherung an die Realität kommen jetzt Raumakustik und Reflexionen ins Spiel: Hinter dem Mikro steht eine Wand, und von dieser wird das Signal der Box reflektiert und ins Mikro geleitet. Diese Reflexion ist einerseits frequenzabhängig. Dann wird jedes Signal in jedem Punkt des Raumes frequenzabhängig reflektiert, d.h. es kommt zu Überlagerungen, welche bei manchen Frequenzen Anhebungen (d.h. Verstärkung), bei anderen Frequenzen Absenkung zur Folge haben. Und diese Verhältnisse von Verstärkung oder Abschwächung können sich alle paar Zentimeter im Raum ändern. D.h. an einer Stelle im Raum (oder auf der Bühne) wird eine bestimmt Frequenz vielleicht abgesenkt, es kommt keon Feedback zustande. Einen halben Meter daneben wird dieselbe Frequenz verstärkt und auch noch unter einem ungünstigen Winkel ins Mikro reflektiert - hier kommt es bei derselben Frequenz zu einem Feedback.
Apropos ungünstiger Winkel: Ein Mikro hat eine Richtcharakteristik, d.h. aus dem einen Winkel nimmt es im allgemein stärker auf als aus dem anderen. Niere, Kugel, Acht, Superniere, Hyperniere und breite Niere sind die gängigen Charakteristiken. D.h. durch drehen des Mikros oder einfach durch Bewegen der Hand, welche das Mikro hält, ändert sich das Aufnahmeverhalten des Mikros in Bezug auf das Signal, welches von dem Lautsprecher abgegeben wird. Und um es jetzt vollends kompliziert zu machen: Meistens sind auch diese Richtcharakteristiken noch frequenzabhängig, soll heissen für Bassfrequenzen sieht die Charakteristik anders aus als für die Mitten oder Höhen. Es ist also sehr komplex.
Ich hoffe, jetzt ist klar, warum es nicht DIE EINE Feedbackfrequenz gibt. Es gibt aber Frequenzbereiche, in denen es besonders häufig zu Feedbacks kommt. Das sind einmal die Bereiche um 3 kHz herum (so zwischen 3 und 4 kHz). Das liegt begründet an unseren Baumaterialien, Stein und Putz reflektieren bei diesen Frequenzen ganz gut, weichere Materialien wie Holz dämpfen stärker und reflektieren weniger, und andererseits bei der Präsenzanhebung, welche die meisten Mikros in diesem Bereich haben. Ausserdem dämpft die Luft diese Frequenzen noch nicht so stark (ja, auch die Übertragung in der Luft ist frequenzabhängig, sonst würden wir weit entfernte Signale nicht nur dumpf wahrnehmen). Soll heissen, in diesem Frequenzbereich wird einerseits stärker verstärkt, andererseits stärker reflektiert und drittens noch nicht so stark bedämpft.
Hope that helps. Auf Latein heisst das: Prosit!
Bzw. es möge Euer Verständnis für die Akustik vergrößern und Euer Wissen wachsen lassen.
Viele Grüße
Jo
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