Beschallungsanlagen (PAs) und Lärmprognosen

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Überblick

Die Wahl und Ausrichtung deiner Beschallungsanlage (PA) entscheidet mit darüber, wie viel Schall außerhalb der Veranstaltungsfläche ankommt – und wie störend eure Veranstaltung für Anwohnende wirkt. Lautsprecher strahlen nicht gleich ab: Je nach Bauart, Anzahl und Aufstellung kann Schall gezielt gebündelt oder weit in die Umgebung verteilt werden. Dieser Guide erklärt die wichtigsten PA-Typen (Tops/Fullrange, Line-Arrays, Subwoofer), grundlegende Prinzipien der Richtwirkung (insbesondere im Bass), die Inbetriebnahme mit Limiter/Einpegelung, sowie Möglichkeiten für Lärmprognosen.

Hinweis: Weitere praktische Maßnahmen zur Lärmminderung findest du im Guide Maßnahmen gegen Lärm.

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Grundlagen: Beschallungsanlagen

Aktive vs. Passive Lautsprecher

Ein häufiger Ausgangspunkt bei der Auswahl einer Beschallungsanlage ist die Frage, ob aktive oder passive Lautsprecher eingesetzt werden sollen.

• Aktive Lautsprecher haben einen integrierten Verstärker und benötigen deshalb direkt am Lautsprecher einen Stromanschluss. Das vereinfacht den Aufbau oft, weil weniger separate Geräte nötig sind. Dafür sind aktive Lautsprecher in der Regel schwerer und häufig teurer.

• Passive Lautsprecher werden über eine separate Endstufe (Verstärker) betrieben. Das Audiosignal läuft vom Mischpult zur Endstufe und von dort zum Lautsprecher. Solche Systeme sind meist flexibler, weil sich Lautsprecher und Verstärker leichter kombinieren oder austauschen lassen. Außerdem lassen sich Pegelbegrenzungen – je nach Aufbau – häufig gut an der Endstufe bzw. im System umsetzen. Der Nachteil ist der höhere Verkabelungs- und Planungsaufwand.

Welche Variante sinnvoll ist, hängt vor allem von der Größe der Veranstaltung, dem vorhandenen technischen Know-how und dem gewünschten Aufbaukomfort ab.

Bündelung & Richtcharakteristik

Für Open-Air-Beschallungen ist wichtig: Schall breitet sich je nach Frequenz unterschiedlich aus.

• Hohe Frequenzen sind stärker gerichtet und meist leichter zu dämpfen
• Tiefe Frequenzen dagegen breiten sich ohne besondere Maßnahmen in alle Richtungen gleichermaßen aus (omnidirektional).

Die Richtcharakteristik beschreibt, wie stark ein Lautsprecher Schall bündelt – öhnlich wie bei Mikrofonen. Eine stärkere Bündelung hilft, die Veranstaltungsfläche gezielt zu beschallen und Abstrahlung in unerwünschte Richtungen zu reduzieren.

Im Bassbereich ist es schwierig, eine starke Bündelung zu erreichen. Durch die große Wellenlängen (bei 50 Hz ca. 6,8 m) kommt es stärker zu Beugung an Lautsprechergehäusen und Hindernissen, Subwoofer strahlen daher ohne spezielle Anordnung daher oft annähernd omnidirektional ab. Mehr Richtwirkung im Bass lässt sich z. B. mit Cardioid-Setups oder Bass-Arrays erreichen. Durch die Anordnung und Abstimmung mehrerer Subwoofer kann die rückwärtige Abstrahlung reduziert werden. Je nach System sind im Bereich 40–100 Hz rückwärtige Pegelminderungen von etwa 10–15 dB möglich. Im Mitten- und Hochtonbereich ist eine gezielte Bündelung deutlich einfacher, häufig z. B. mit Line-Arrays. Entscheidend sind dabei immer nicht nur die Bauform, sondern auch Anzahl, Anordnung und Ausrichtung der Lautsprecher eines Arrays.

Hinweis: Eine überdachte Wahl von Beschallungsanlagen kann daher ein maßgeblicher Schritt zur Lärmminderung sein. Mehr Informationen hierzu findest du im Guide zu Maßhnahmen gegen Lärm

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Arten von Beschallungsanlagen

Top- und Fullrange

Top-Speaker (manchmal auch einfach "Point-Sources") decken in der Regel den Mittel- und Hochtonbereich ab (z. B. ca. 100 Hz bis 20 kHz). Sie sind besonders wichtig für eine klare Sprach- und Instrumentenwiedergabe. Gerade bei Sprachbeschallung sind verständliche Mitten und Höhen entscheidend.

Achte bei der Aufstellung auf folgende Punkte:

• Ausrichtung: Richte die Lautsprecher so aus, dass die Publikumsfläche gleichmäßig beschallt wird. Vermeide unnötige Abstrahlung in Richtung angrenzender Wohnbebauung.
• Höhenpositionierung: Platziere Tops über Kopfhöhe oder hänge sie auf (z. B. auf Stativen). So verteilt sich der Schall gleichmäßiger und die vorderen Reihen werden weniger schnell übersteuert.
• Abstrahlwinkel: Prüfe den horizontalen und vertikalen Abstrahlwinkel (z. B. $90^\circ \times 60^\circ$). In engen Straßen oder Höfen können große Winkel Reflexionen und Lautstärkespitzen begünstigen. Auf offenen Flächen können zu enge Winkel Teile des Publikums nicht erreichen.

Fullrange-Lautsprecher decken Bässe, Mitten und Höhen ab. In kleinen Setups (z. B. Straßenkonzerte oder Lesungen) reichen oft ein bis zwei Fullrange-Boxen aus. Für die Ausrichtung gelten dieselben Grundregeln wie bei Tops. Bei größeren Veranstaltungen stoßen sie jedoch häufig an Grenzen, etwa durch zu wenig Bass oder eine unausgewogene Frequenzverteilung.

Line-Arrays

Bei Line-Arrays werden mehrere Lautsprechermodule vertikal übereinander angeordnet. Dadurch lässt sich die Abstrahlung präziser steuern und der Schall gezielter auf die Publikumsfläche ausrichten. Das kann vor allem bei größeren Veranstaltungen helfen, Schall in andere Bereiche zu reduzieren. Es gibt auch kompakte Line-Array-Systeme für kleinere Veranstaltungen. Typische Modelle bzw. Systeme sind: XX

Vorteile von Line-Arrays:

• Gezielte Richtwirkung: Die Winkel der einzelnen Module lassen sich anpassen. So kann die Schallverteilung auf die Veranstaltungsfläche breit oder fokussiert abgestimmt werden.
• Modulare Bauweise: Line-Arrays bestehen meist aus mehreren Modulen (meistens ca. 3 bis 16), die mit unterschiedlichen Winkeln montiert werden. Sie werden säulenförmig aufgebaut, oft in einer J-Form.
• Gleichmäßigere Beschallung über größere Distanzen: Line-Arrays können weiter entfernte Publikumsbereiche kontrollierter beschallen.

Wichtige Hinweise für die Planung mit Line-Arrays:

• Größere Reichweite in Abstrahlrichtung: Bei falscher Ausrichtung können auch weiter entfernte Immissionsorten in Abstrahlrichtung stärker betroffen sein.
• Mehr Module entsprechen höherer Richtwirkung: Mit steigender Modulzahl wird das Schallfeld über einen größeren Frequenzbereich gerichteter. Dadurch kann auf der Tanzfläche bei gleichen Immissionswerten ein höherer Pegel erreicht werden.
• Mehr Module entsprechen mehr potenzielle Leistung: Auch wenn zusätzliche akustische Leistung nicht benötigt wird, werden längere Arrays teils zur Erhöhung der Richtwirkung eingesetzt. Dann kann eine Limitierung sinnvoll oder erforderlich sein.
• Kosten und Aufwand: Große Line-Arrays sind teurer in Miete oder Anschaffung und erfordern häufig Fachpersonal für Aufbau und Betrieb.

Subwoofer (Basslautsprecher)

Subwoofer (Subs) geben sehr tiefe Frequenzen wieder (typisch ca. 20–100 Hz). Diese Frequenzen sind schwer zu bündeln. Deshalb strahlen Subs ohne spezielle Maßnahmen meist nahezu omnidirektional ab, also auch nach hinten und seitlich.

Wenn deine Veranstaltung in der Nähe von Wohnbebauung liegt, solltest du Bühne und Lautsprecher trotzdem so ausrichten, dass die Hauptabstrahlung nicht auf Wohngebiete zeigt. Für den Bass allein reicht das oft nicht aus, weil tiefe Frequenzen auch hinter der Bühne deutlich wahrnehmbar sein können.

Ein direktives Beschallungskonzept (z. B. cardioide Subwoofer oder Sub-Arrays) kann die Rück- und Seitenabstrahlung reduzieren. Mit passenden Aufstellungen und Einstellungen lässt sich das Schallfeld gezielter steuern. Hersteller geben dafür je nach System Richtcharakteristiken oder empfohlene Setups an. Bei Subwoofern ist die tatsächliche Wirkung stark von Anordnung, Abstand, Delay/Polung und der Umgebung abhängig.

Standardfall: Omnidirektional

Der Schall breitet sich in alle Richtungen annähernd gleichmäßig aus. Das ist für einzelne Subwoofer im Arbeitsbereich typisch. In lärmsensiblen Umgebungen kann dadurch auch hinter der Bühne, in Nebenbereichen oder an Immissionsorten (IO) deutlich Bass ankommen.

Sub-Arrays (Broadside)

Beim Broadside-Array werden mehrere Subwoofer in einer Linie angeordnet (oft horizontal vor der Bühne), ohne dass zwingend zusätzliche Verzögerungen oder Polungsumkehr nötig sind. Die Hauptabstrahlung erfolgt rechtwinklig zur Linie.

Wichtige Punkte:

• Einfacher Aufbau: Broadside-Arrays sind in der Praxis sehr verbreitet und vergleichsweise einfach umzusetzen.
• Richtwirkung durch Länge: Je länger das Array (je mehr Elemente), desto stärker wird die Bündelung in der Ebene der Anordnung.
• Mehr Module entsprechen mehr potenzielle Leistung: Mit der Modulzahl steigt nicht nur die Richtwirkung, sondern auch die mögliche Ausgangsleistung. Eine Limitierung kann sinnvoll oder erforderlich sein.
• Reichweite in Hauptabstrahlrichtung: Schall kann in Abstrahlrichtung weiter getragen werden; dadurch können weiter entfernte IO stärker betroffen sein.

Bei getrennten linken/rechten Sub-Stacks kann es zu Interferenzen (Lobing / „Power Alley“) kommen: In manchen Bereichen ist der Bass deutlich lauter, in anderen schwächer. Das führt zu ungleichmäßiger Bassverteilung auf der Fläche. Für Bass-Arrays gilt außerdem: Der Abstand einzelner Quellen sollte an die obere Arbeitsfrequenz angepasst sein. Als Faustregel sollte der Abstand nicht größer als die halbe Wellenlänge der oberen Grenzfrequenz sein ($\lambda/2$).

Beispiel: Obere Grenzfrequenz 100 Hz → $\lambda \approx 3{,}43\,\text{m}$ → maximaler Abstand ca. $1{,}71\,\text{m}$.

Cardioid-Systeme (Gradient)

Bei Cardioid, bzw. Gradient-Systemen werden zwei oder mehr Subwoofer so angeordnet und angesteuert, dass unerwünschte Abstrahlung (vor allem nach hinten) durch Polungsumkehr, Delay und Pegelanpassung reduziert wird. Das Ergebnis ist eine gerichtete Abstrahlung, meist cardioid (nierenförmig) oder hypercardioid. Ein cardioides Abstrahlverhalten kann entweder manuell konfiguriert werden oder über integrierte, schaltbare Cardioid-Modi, die einige moderne Subwoofer bereits bieten.

Typische Eigenschaften:

• Weniger Rückstrahlung: Hinter den Lautsprechern ist häufig eine Pegelminderung von etwa 10–15 dB im relevanten Bassbereich möglich (je nach Aufbau und Frequenzbereich).
• Besser für lärmsensible Umgebungen: Kann Bass auf der Bühne und in Richtung Wohnbebauung reduzieren.
• Grenzen durch Aufbau und Umgebung: Reflexionsflächen in unmittelbarer Nähe (z. B. Wände) können die Richtwirkung deutlich verschlechtern.

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Inbetriebnahme einer Beschallungsanlage

Einpegelung mit Limiter

Bei der Einpegelung mit Limiter wird die Anlage auf einen maximal zulässigen Betriebspegel begrenzt, damit die Immissionsrichtwerte (IRW) eingehalten werden. Da für Tag und Nacht unterschiedliche IRW gelten, kann eine zeitgesteuerte Pegelabsenkung eingerichtet werden. Die Einpegelung kann durch akkreditierte Messstellen erfolgen. Anschließend wird die Anlage häufig versiegelt oder verplombt, um Manipulationen zu verhindern.

Geeignet ist dieses Vorgehen vor allem für kleinere Veranstaltungen mit eher konstantem Pegel. Wettereinflüsse können dabei nicht dynamisch berücksichtigt werden. Der Aufwand ist oft vergleichsweise gering, bei rein digitaler Signalführung ist eine klassische Verplombung jedoch nur eingeschränkt umsetzbar.

Hinweis: Die Einpegelung ist immer einzelfallbezogen. Sie hängt von der Umgebung (z. B. Wohnbebauung / Immissionsorten) und der eingesetzten Anlage ab. Allgemeingültige Presets reichen deshalb nicht aus. Mehr Informationen hierzu findest du im Guide zur Ermittelung des erlaubten Lautstärkepegels für Open-Airs

Vorgehensweise

Typischer Ablauf der Einpegelung:

1. Anlage auf einen hohen bzw. maximalen Betriebspegel bringen
2. Repräsentatives Programm-Material auswählen
3. Pegel am Referenzmessort auf der Publikumsfläche messen
4. Pegel am maßgeblichen Immissionsort (IO) messen (außen oder im Gebäude)
5. Beurteilungspegel berechnen (Messwert, Betriebszeit, ggf. Zuschläge)
6. Mit den IRW für Tag und Nacht vergleichen
7. Zulässigen Betriebs- bzw. Emissionspegel bestimmen
8. Anlage auf diesen Pegel einpegeln (Limiter einstellen)
9. Falls nötig: zeitgesteuerte Pegelabsenkung für den Nachtzeitraum programmieren
10. Relevante Bedienelemente und Schnittstellen versiegeln / verplomben

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Erstellung von Lärmprognosen für Beschallungsanlagen

Während die notwendige Software für Lärmprognosen meistens sehr teuer ist, gibt es einige kostenlose Alternativen. Insbesondere (nur für zertifiziert Systeme von d&B Audiotechnik):

• ArrayCalc zur Planung von Beschallungsanlagen.
• NoizCalc – Schallprognose (u. a. im Kontext TA Lärm)

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Welches Setup eignet sich für meine Veranstaltung?

Für die Wahl der passenden Beschallungsanlage ist zuerst der Veranstaltungstyp entscheidend. Bei Formaten mit Hintergrundmusik und Sprachansagen kann es sinnvoll sein, auf Subwoofer zu verzichten. Tiefe Frequenzen unterhalb von ca. 100 Hz tragen weit und werden in Wohngebieten oft als besonders störend wahrgenommen. Die folgenden Beispiele sind Orientierungswerte.

Kategorie	Platzfest (40 m zur Wohnbebauung)	Park-Event (200 m zur Wohnbebauung)
Einstufung	störend	wenig störend
Ziel	hohe Rückwärtsdämpfung zur Wohnbebauung, geringe seitliche Abstrahlung	gleichmäßige Abdeckung bei ausreichender Reichweite; Umgebung und Reflexionen mitdenken
Haupt-PA (L/R)	je Seite 4 Line-Array-Module (z. B. d&b Y12 oder T10)	je Seite 1 Topteil (z. B. Loud SM12H)
Ausrichtung	Arrays leicht nach innen (Toe-in), sodass sich die Hauptabstrahlung knapp über dem Publikum trifft und seitliche Abstrahlung reduziert wird	auf gleichmäßige Flächenabdeckung ausrichten; Reflexionen aus der Umgebung mit berücksichtigen
Fills	–	je Seite 1 Front-Fill (z. B. Loud VHMicro) für den Nahbereich
Subwoofer	je Seite 2 cardioide Subwoofer (z. B. d&b B4, 15″)	je Seite 1 cardioider Subwoofer (z. B. Loud VH118)
Subwoofer-Konfiguration	cardioide Aufstellung zur Rückwärtsdämpfung	Cardioid-Preset oder interne DSP-/Chassis-Konfiguration zur Rückwärtsdämpfung (typisch ca. 10 dB)
Besonderheiten	kleiner vertikaler Abstrahlwinkel der Tops (z. B. 10°–15°) zur höheren Richtwirkung; Subwoofer ca. 1 m vor der Bühnenkante zur Reduktion von Reflexionen unter der Bühne	Nahbereich mit Front-Fills ausgleichen; Reichweite und mögliche Fernwirkung in Abstrahlrichtung mitplanen

Hinweis Die konkrete Auslegung ist immer standort- und genehmigungsabhängig. Mehr Informationen hierzu findest du im Guide Immissionsschutz – Schall & Licht

Weiter Informationen

• Electro-Voice: Subwoofer Arrays - A Practical Guide