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Tontechnik

Abschlussprüfung Veranstaltungstechnik

Abschlussprüfung Veranstaltungstechnik

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Rouven Haegner
Rouven Haegner

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Langue Deutsch
Catégorie Physique
Niveau Apprentissage
Crée / Actualisé 21.02.2013 / 08.05.2022
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Étudier
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Was verstehen Sie unter Phantomspeisung? Erklären Sie die folgende Schaltung

  • Stromversorgung aktiver Signalquellen vom Mischpult über eine Audioleitung, um Kondensator aufzuladen und Vorverstärker mit Strom zu versorgen
  • Das positive Potential der Gleichspannung, sowie die Signalwechselspannung liegen an den Signalpins 2 und 3 der XLR-Buchse an.
  • Das Minuspotential liegt an Pin 1 und am Gehäuse
  • Die Signalquellen sind ausgangsseitig, die Mischpultkanäle eingangsseitig mit Übertragern versehen - Hier wird das Signal von der Gleichspannung getrennt und Störungen werden verhindert

Nennen Sie die verschiedenen Richtcharakteristiken von Mikrofonen!

Kugel-, Acht-, Nieren- und Keulencharakteristik

Erklären sie, wann es zu stehenden Wellen kommt!

Stehende Welle

Zwischen zwei parallelen Flächen, beispielsweise zwischen Fußboden und Decke eines Raumes, kann es zur Ausbildung einer stehenden Welle kommen. Dazu muss der Abstand zwischen den reflektierenden Flächen eine halbe Wellenlänge oder ein ganzzahliges Vielfaches davon betragen. Außerdem muss die Schallquelle einen Dauerton erzeugen.

Welche Wellenlänge hat ein 1 000 Hz Ton?

34 cm

 

Welcher Frequenzbereich ist für eine 90- prozentige Sprachübertragung notwendig? Oktav- Frequenzband 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz 8000 Hz

 

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Ihre Firma bekommt den Auftrag, dieEventhalle von Pockenweiler (60m x 40m x 8m) zu beschallen. Die Tops werden in 6m Höhe über dem Publikum geflogen. Berechnen Sie den Pegelabfall in 30m Entfernung in Ohrhöhe.

Schallintensität l~ 1/r2 (Vorraussetzung: Schallausbreitung wie im Freifeld, Lautsprecher: Kugelstrahler)

Schallintensitätspegel L1 bzw. Schalldruckpegel Lp.

L1= 10 x log 1/r2 dB (oder alternativ Lp= 20 x log 1/r)

L1= 10 x log 1/(h2 + l2) dB = 10 x log 1/((6)2 + (30)2) dB

L1= 10 x log 1/936 m2  dB

L1= -29,7 dB

oder

Bei kugelförmiger Abstrahlung nimmt der Pegel mit jeder Verdoppelung des Abstandes um 6 dB ab.

2m= -6dB; 4m= -12dB; 8m= -18dB; 16m= -24dB; 32m= -30dB

Welche Regelverstärker kennen Sie?

  • Noise-Gate
  • Expander
  • Kompressor
  • Kompander

Wie entstehen Erdungsschleifen, wie können sie behoben werden und was ist in diesem Zusammenhang absolut verboten?

  • Liegen die Schutzleiter geerdeter Geräte auf leicht unterschiedlichen elektrischen Potenzialen, fließt beim Einstecken des Audiokabels über dessen Schirm ein geringer Ausgleichstrom, der im Signalweg einen unberhörbaren und störenden "Brumm" verursacht.
  • Bei symmetrischer Signalführung kann der Kabelschirm an der einen Seite des Kabelendes von der Gerätemasse heruntergenommen werden. Die "Brummschleife" wird unterbrochen.
  • Verboten ist es Geräte des Tons auf den Lichtstromkreis zu stecken.

Erkläre den Kammfiltereffekt und beschreibe wodurch dieser entsteht.

Kammfiltereffekte

Entstehen beim falschen Aufbau von Lautsprecherboxen oder Mikrofonen und dadurch wirkenden unterschiedlichen Schalllaufzeiten.

Werden Boxen versetzt aufeinander gestellt, ergeben sich periodisch wiederkehrende Frequenzauslöschungen. Der Versatz der Boxen entspricht dabei stets der halben Wellenlänge der ersten ausgelöschten Frequenz.

Erhöht man die Frequenz des Testsignals und überstreicht den gesamten Hörbereich, so wiederholt sich dieser Effekt bei allen ungeraden Vielfachen der Grundfrequenz. Exakt an diesen Stellen ergibt sich die überlagerten Schwingungen erneut 180° Phasrenverschiebung.

Geben Sie den Wellenlängenbereich von 20 Hz bis 20 kHz an!

2cm bis 20m

Nennen Sie vier Mikrofonarten

Dynamisches, Kondensator, Bändchen, Elektret Mikrofon

Welche vier Faktoren beeinflussen die Ausbreitung einer Schallwelle im Raum?

Reflexion, Beugung, Brechung, Absorption

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Erklären Sie die Bedeutungen der einzelnen Schallgruppen.

Nach dem Direktschall treffen zunächst einige einzelne Reflexionen am Hörort ein. Dies sind die sogenannten "ersten Reflexionen", deren Verzögerung, Stärke und Einfallsrichtung für das Hörereignis von Bedeutung sind. Die Folge der Reflexionen verdichtet sich rasch und bildet den Nachhall, der daher mit einer Verzögerung gegenüber dem Direktschall einsetzt.

Die Gesamtheit des reflektierten Schalls stellt das im Idealfall gleichmäßig den Raum erfüllende "diffuse Schallfeld" dar, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es keine Vorzugsrichtung der Schallausbreitung gibt.

Was verstehen Sie unter Schwingungen?

Schwebungen

Entstehen durch Überlagerungen zweier Schwingungen mit gleicher Amplitude und geringem Frequenzunterschied. Die Frequenz der resultierenden Schwingung beträgt (fx+fx2)/2 und ihre Amplitude schwankt im Rhythmus der Schwebungsfrequenz fs=fx1-fx2, wobei fx1>fx2 ist. 

Welche Aufgabe haben aktive Frequenzweichen und welchen Vorteil bieten sie?

  • Frequenztrennung vor den Endstufen, um Full-Range Signal des Mischpults auf die Boxenarten zu verteilen
  • Arbeiten mit Operationsverstärkern, welche die Pegelverluste ausgleichen und vollständige Entkopplung von Signalein- und Ausgangspegel sicher stellen.
  • exakte Filterung

Welche Wellenlänge hat ein 10 000 Hz Ton?

3,4 cm

Wozu kann das sog. weiße Rauschen verwendet werden und was versteht man darunter?

Verwendung

Leicht betäubende Wirkung auf Gehör. Wird zur Linderung von empfundenem Lärm verwendet.

Weißes Rauschen

Rauschen, bei dem die Dichte der Teiltöne pro Hertz Bandbreite und deren Amplitude im gesamten Frequenzbereich konstant sind.

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Um welches Schallereignis handelt es sich?

Knall: Ein Knall entsteht schlagartig mit größer Stärke ein, wirkt kurzzeitig und läuft wechselseitig aus.

Welche Frequenzen werden gerichtet abgestrahlt?

Mitten- und Hochtonfrequenzen

Welche Wellenlänge hat ein 100 Hz Ton?

3,4 m

  1. Beschreiben Sie den Vorgang einer akkustischen Rückkopplung.
  2. Geben Sie drei Lösungsmöglichkeiten zur Vermeidung von akkustischen Rückkopplungen.

  1. Rückkopplungen entsteht durch Wiederaufnahme des bereits verstärkten Schalls.
  2. -Absenkung der Pegel der koppelnden Frequenzen
    -Mikrofon und Lautsprecher günstiger wählen
    -Mikrofon und Lautsprecher optimieren

Zwei Lautsprechersysteme (Front PA und Delay-Line) sind in einer Entfernung von 18 m voneinander entfernt. Siesollen mit dem gleichen Signal angesteuert werden. Wie groß ist die Verzögerungszeit (Delay) des weiter von der Quelle entfernten Lautsprechersystems?

t = 53 ms

Beschreiben Sie die Verwendung und die Funktion eines Limiters.

  • Pegelspitzen werden gekappt
  • Lautstärkebegrenzung
  • Vermeiden von Übersteuerung

Berechnen Sie den maximalen Schalldruckpegel eines Lautsprechers mit einem Kennschalldruckpegel von 98 dB (1W/1m) und einer Belastbarkeit von 300 W.

LPmax = LPnenn + ∆LP

 

∆LP= 10 x log 300W/1W = 24,8 dB

LPmax = 98dB + 24,8 dB = 122,8 dB

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Zwei Lautsprecher mit einem Abstrahlwinkel von 90° horizontal werden wie in der Skizze dargestellt aufgebaut. Benennen und beschreiben Sie den Effekt, der im schraffiert dargestellten Bereich auftritt.

  • Kammfiltereffekt
  • Überlagerung bzw. Auslöschung von Schallwellen (Interferenzen)

Nennen Sie zwei Aufgaben bzw. Funktionen, die von der DI-Box erfüllt werden.

  • galvanische Trennung
  • Impedanzanpassung (hoch- auf niederohmig)

Nennen Sie je zwei Geräte, die an den Buchsen "Insert" und "Line" angesteckt werden können.

  • Insert: Kompressor, EQ, Gate, Limiter, Expander
  • Line: Return-Signale von Effektgeräten, CD-Player, sonstige Zuspieler

Am Mischpult wird für die aktive DI-Box Phantomspeisung P48 eingeschaltet. Welche Gleichspannungen messen Sie mit einem Multimeter zwischen den drei Kontakten des XLR-Mikrofoneingangs?

Pin 1-2: U12 =
Pin 1-3: U13 =
Pin 2-3: U23 =

  1. 48V U12
  2. 48V U13
  3. 0V U23

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Das Mikrofon wird mit durchschnittlich 94 dBSPL besprochen. Dabei liefert es eine Spannung von 21 mV (Feldübertragungsfaktor = 21 mV/1 Pa). Auf welche Verstärkung in dB (Gain) muss der Mikrofonverstärker des Mischpults eingestellt werden, um das Signal auf 0 dBu Arbeitspegel anzuheben?

Ldbu = 20 x log (21 mV/775 mV) = -31,3 dBu

21mV entspricht -31,3 dBu

→ Gain auf 31,3 dB, also ca. 12.00 Uhr Stellung

Die Endstufe liefert eine Spannung von Ueff= 60 V je Ausgang.

  1. Der angeschlossene Lautsprecher hat eine Impedanz von 8Ω. Welche Leistung wird dem Lautsprecher zugeführt?
  2. Welche Leistung müsste die Endstufen erbringen, wenn drei Lautsprecher parallel betrieben würden und die Spannung stabil bei Ueff = 60V bleiben soll?

  1. P= U²/R1 = (60 V)²/8Ω = 450W
  2. R2 = 2,67Ω
    P = U²/R2 = (60 V)²/2,67Ω = 1350W

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Im Datenblatt des Lautsprechers finden Sie das dargestellte Diagramm:

Geben Sie den horizontalen Abstrahlwinkel (-6 dB Punkte) des Lautsprechers für folgende Frequenz an: 1kHz; 8kHz

  1. 1 kHz: +/- 50° = 100°
  2. 8 kHz +?- 30° = 60°

Sie stehen bei einer Rock-Coverband am FOH-Mischpult. Der Sänger der Band variiert stark in seiner Lautstärke. Deshalb setzen Sie einen Audio-Kompressor ein. An welcher stelle des Analogen Mischpults ist dieses Gerät in den Signalweg einzuführen? Begründen Sie Ihre Antwort.

Am Insert-Punkt des Mikrofonkanals, weil

  • Ersetzungseffekt, d.h. das komplette Signal soll in seiner Dynamik bearbeitet werden im Einzelkanal des Sängers
  • Vorteil: Parameter individuell für diesen Kanal einstellbar (einer Summenkompression vorzuziehen)

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Im Fpolgenden sehen Sie das Verhältnis von Ausganssignal zum Eingangssignal am Kompressor. Weisen Sie die folgenden Begriffe im abgebildeten Diagramm zu.

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Siehe Bild

Die Stimme des Sängers soll mit Hall (eng.: reverb) versehen werden. Wie kann ein externes digitales Hallgerät sinnvoll in den Signalweg eingeschleift werden?

Hall: Beimischeffekt, also z.B. Abgriff über Aux-Weg und Zurückführen ins Mischpult für Return-Kanal. (in der Lautstärke regelbar)

Am Mikrofonkanal des Sängers finden Sie einen Schalter mit der Bezeichnung "PRE/POST".

  1. Was bewirkt dieser Schalter?
  2. Wieso stellen Sie bei einem Hallgerät den Schalter auf "POST"?

Umschaltung zwischen Abgriff vor(PRE) oder nach (POST) dem Kanalfader. Das Verhältnis zwischen Original- und Hallsignal bleibt abhängig von der Stellung des Kanalfaders konstant.

Im Manual eines digitalen Hallgerätes lesen die Angabe: Auflösung: 24 bit. Berechnen Sie den Dynamikumfang des Gerätes in dB.

D = 20 x log 224/1 = 144,5 dB oder D-6 x 24 = 144 dB

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Der Eingangskanal des Sängers bietet einen 4fach-Equalizer. Ordnen Sie den vier Filterkurven mit Pfeilen die richtigen Regler zu.

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Siehe Bild

 

Im Lager stellen Sie fest, dass Ihr Line Array schon vermietet ist. Deshalb entschließen Sie sich, in 30m Entfernung eine Delay Line aufzubauen. Um welche Zeit muss die Delay Line verzögert werden, damit der Schall von Delay Line und Front-P.A. zeitgleich den Zuhörer im hinteren Hallenbereich erreicht?

Beachten Sie hierbei die folgenden Hinweise:

  1. Die Lautsprechersysteme befinden sich auf gleich Höhe.
  2. c = 343 m/s

 

t = s/c = 30m/343 m/s

t = 0,08746 s

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Um den starken Pegelabfall über die Länge zu vermeiden, möchten Sie eine Line Array einsetzen. Berechnen Sie den Pegelabfall über die gleiche Entfernung, wenn gilt:

Schallintensität l ~ 1/r (Publikum noch im Nahfeld des Line Arrays)

 

L1= 10 x log (1/r) dB

L1 = 10 x log(1/(√((6m)² + (30m)²))) dB

L1 = 10 x log (1/(√(936m²) dB

L1 = -14,86 dB

Der zur Signalverarbeitung eingesetzte DSP arbeitet mit 48 kHz/24 bit.

  1. Erklären Sie die beiden technischen Kenndaten.
  2. Berechnen Sie nach dem Abtasttheorem die größtmögliche Signalfrequenz, die digitalisiert werden kann.

  1. 48 kHz ist die Samplingfrequenz bzw. Abtastfrequenz
    24 bit ist die Auflösung
  2. fsignal ≤ 1/2 x fAbtast
  3. fsignal ≤ 1/2 x 48 kHz
  4. fsignal ≤ 24 kHz

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