Workshop: Aufräumen mit dem Equalizer

Gut klingende Studioproduktionen hängen immer auch von richtig eingestellten Equalizern und Filtern ab. Um mit den EQs auch richtig und effektiv umgehen zu können, bedarf es allerdings Meisterschaft und Überlegung. Wir stellen in unserem Workshop wichtige Eckpunkte vor.

Equalizer und Filter treten an allen Ecken und Enden der Übertragungskette in elektrischer und elektronischer Musik auf. Bei der E-Gitarre beginnt es mit den Resonanzeigenschaften des Pickups und
beim Tiefpassfilter in Gestalt des „Tone“-Reglers. Es geht weiter bei der Wahl des Kabels und der Klangregelung am Amp, der mit Namen wie „Bass“, „Mid“, „Treble“ und „Presence“ Filter bereit stellt, bevor es in die Verzerrung geht.

Nach den verzerrenden Amp-Stufen geht es in den Lautsprecher, der ebenfalls als Filter wirkt. Dieser wiederum steckt in einem Gehäuse – einem weiteren Filter – bevor die Signalkette an ein dynamisches Mikrofon gelangt, welches – oh Wunder – ein weiteres Filter darstellt. Das Signal des Mikros passiert dann das Hochpassfilter und die Klangregelung des Mischpults (eine Anordnung von Filtern).

All dies wird zusammengemischt und im sogenannten Summen-Equalizer gefiltert. Von dort wandert das Signal in die Filterbank der Frequenzweiche der PA, und als nächstes in die Lautsprecherboxen, die ebenfalls filternde Eigenschaften aufweisen. Letztendlich gelangt das Signal in den Raum, der in dem ganzen System das vielleicht am wenigsten linear übertragende System ist.

In dieser Schilderung könnten, bei einem digitalen Gitarren-Modeling-Amp, Box und Mikrofon auch durch ein FIR-Filter, also durch einen Faltungsprozess, ersetzt werden.

Unter einem Filter versteht man einen Prozess, der das Signal linear verzerrt. Das heißt: Manche Frequenzbereiche werden bedämpft oder ganz entfernt, andere möglicherweise hervorgehoben, aber der Prozess fügt keinerlei Signalanteile hinzu, die vorher nicht da waren. Letzteres hieße dann
„nichtlinearer Verzerrer“, ein Beispiel dafür wäre ein Distortion- oder Overdrive-Effekt. In analoger Elektronik genügt die Kombination eines einzigen Kondensators und eines Widerstands beispielsweise bereits als Tiefpassfilter – so wie dies in Gestalt des Tone-Reglers bei der E-Gitarre der Fall ist.  

All diese Filter bedienen unterschiedliche Funktionen: Was vor der Verzerrung und Bestandteil des Gitarren-Amps liegt, dient der Eigenklangfarbe und weniger der Frage, ob zum Beispiel viel Bässe oder höhen im Gesamtsound gewünscht sind. Im Gitarren Amp etwa kratzt es dann quasi nur in einer anderen Geschmacksrichtung. Wer am Gitarren-Amp „Bass“ anhebt, bekommt daher nicht unbedingt einen wärmeren Ton.

Wer „Tone“ abregelt, wechselt von den Höhen der Saite auf die Höhen des Verzerrers, aber es gibt nicht wirklich „weniger Höhen“. Dies alles ist „Klangregelung“. Wenn aber der Klang stimmt, wozu dienen dann Filter und Equalizer im Kanalzug?  

Die Equalizer-Paradigmen

Störgeräusche entfernen, Raum entzerren und Klang regeln, all das sind klassische Funktionen des Equalizers. Geheimnisvoller ist dagegen die Kunst des Klangregelns im Mix, im Zusammenspiel der verschiedenen Instrumente in der Band. Die zentrale Frage lautet: Wie kann man den Equalizer nutzen, um den Zusammenklang zu verbessern?

Hochtöner über alles!

Mitunter findet man schöne Grafiken, die anzeigen, in welchem Frequenzbereich welches Instrument angesiedelt ist. Die sind allerdings oft insofern irreführend, als dass so gut wie jedes Instrument und jede Gesangsstimme hochfrequente Anteile aufweist, die man auch übertragen wissen will. Ausnahmen bestätigen allerdings, wie so oft, auch hier die Regel. Eine solche Ausnahme ist die E-Gitarre, deren Gitarrenbox keinen Hochtöner hat.

Viel interessanter ist jedoch die Kenntnis der tiefsten Frequenz eines Instruments, die noch als Nutzsignal gelten kann. Dabei handelt es sich immer um den Grundton des tiefstmöglichen Tons. Die tiefe E-saite einer elektrischen Gitarre schwingt leer mit etwa 82,5 Hz. Wenn man mit der Faust auf den Korpus schlägt, gibt es zwar einen dumpfen Schlag mit noch niedrigeren Frequenzanteilen, aber genau die brauchen wir in einem sauberen Mix nicht. Wenn wir einen kleinen Abstand einrechnen – wissend, dass bei der Nenn-Frequenz eines Hochpasses bereits 3 dB Absenkung wirken – können wir für die Six-String im Standard-Tuning festhalten: Hochpassfilter auf 75 Hz einstellen! Denn alles, was an tieferen Frequenzen aus dem Gitarren-Kanal kommt, kann nur stören.

Je früher im Signalweg der Hochpass angesiedelt ist, desto besser. Wenn also etwa das Instrumental-Mikrofon einen Hochpass-Schalter besitzt, dessen Frequenz nicht zu hoch für das darüber abgenommene Instrument ist, darf man diesen gerne nutzen, auch wenn das Mikrofon weiter entfernt aufgebaut ist.

Störungen bei unerwünschten Tieffrequenzen

Abgesehen davon, dass tiefe Frequenzen hörbar sind, stören sie noch aus anderen Gründen. Wenn der Lautsprecher sich langsam vor und zurück bewegt, obwohl er es nicht soll, schwingt er nicht um seine Ruhelage herum, sondern befindet sich (fast) immer in Ablenkung von seiner Ruhelage. Diese Auslenkung schwingt zwar ihrerseits um die Ruhelage herum, bewirkt dabei aber eben doch einen nicht
frei schwingenden Lautsprecher. Aber auch im elektronischen Signalweg vor dem Lautsprecher, auf der Ebene aller signalführenden Elektronik vom Mischpult bis etwa zum Radio des Endadressaten, gibt es eine Abweichung von der Ruhelage „0 Volt“ (beziehungsweise sein digitales Pendant), die den Pegel erhöht, die Aussteuerbarkeit vermindert und Verzerrungen nach sich zieht.

Alle analoge Elektronik ist anfällig für so genannte Intermodulationsverzerrungen. Dabei bilden sich Summen- und Differenzfrequenzen sämtlicher Signalanteile, die immer zu unharmonischen Spektren führen. Diese mögen messtechnisch verschwindend gering erscheinen, summieren sich aber doch. Daher tun wir gut daran, jeden Frequenzanteil, der nicht beabsichtigt sein kann, zu entfernen – und das  sind immer die tieffrequenten Anteile, die man nur als „Rumpeln“ bezeichnen kann, ohne beabsichtigt zu sein.

Ein typisches Beispiel ist in diesem Zusammenhang der Tiefbass der Kickdrum. Die untere Grenzfrequenz mit dem untersten Nutzsignalanteil kann man leicht ausrechnen oder hier konkret als Beispiel geben. Digitale Equalizer in Digitalmischpulten verfügen über Hochpassfilter, mit denen man das sehr präzise einstellen kann und präzises Hochpassfiltern ist eine der klassischen Maßnahmen um einen sauberen Mix zu gewährleisten.  

Welche Instrumente sind ausgenommen?

Die Bassdrum eines Schlagzeugs wird man nicht Hochpassfiltern. Beim Fünfsaiter-Bass mit tiefer H-Saite liegt der tiefste Ton bei knapp 31 Hz. Mit einigem Abstand zu diesem Grundton kann man das Filter also auf 25 Hz setzen, was dem untersten Rand des Hörfelds entspricht. ob dasFilter hier gut arbeitet, ist mit üblichen Studio-Lautsprechern nicht herauszuhören. Korrekt ist die Maßnahme aber in jedem Fall.

Der tiefste Ton eines Konzertflügels oder Digitalpianos liegt bei 27,5 Hz. Digitale Keyboards und vergleichbare Zuspieler liefern aber saubere Signale und benötigen daher keine Hochpassfilterung.

Wenn a=440 Hz ist, kann man die Frequenz jeder Note ausrechnen, wenn man die Anzahl der Halbtonschritte zählt, die die Note vom eingestrichenen a’ entfernt ist. Mit der Formel im Kasten kann man den Wert für x eingeben. Bei Noten tiefer als dem eingestrichenen a’ ist der Wert negativ. Das kleine E etwa liegt 17 Halbtonschritte darunter, für x gibt man also -17 ein.  

In der Praxis genügt aber Kopfrechnen nach Pythagoras:

  • eine Oktave abwärts heißt „geteilt durch 2“
  • aufwärts „multipliziert mit 2“
  • eine Quinte abwärts ist 2/3
  • eine Quinte aufwärts 3/2

Das eingestrichene d’ liegt demzufolge bei 330 Hz, das zweigestrichene E’’ also bei 660 Hz. Das Hochpassfilter kommt naturgemäß bei ziemlich tiefen Noten zum Einsatz: Für einen Sänger bieten sich etwa 105 Hz an, für eine Sängerin 140 Hz. 

HiFi

In den 1970er-Jahren prägte ein Begriff die Welt der Konsumelektronik: „HiFi“, eine „Stereo-Anlage“ war fortan eine „HiFi-Anlage“ und es gab sogar eine „HiFi-Norm nach DIN“. Der Begriff ist eine Abkürzung: „High Fidelity“ heißt „hohe (Klang-)Treue“. Kurz: Die Musik sollte zu Hause so
klingen „wie im Konzertsaal“. Das bedeutet, dass die HiFi-Anlage sehr frequenzlinear wiedergibt, und dass eine gute Schallplatte, etwa eine Klassik- oder Jazzplatte, die Musik so wiedergibt, wie sie live auf den besten Plätzen eines Konzertsaals erklingen würde.

So weit so einfach. All dies setzt jedoch die triviale Bedingung voraus, dass die Musik auch im Konzertsaal schon schön klingt. Dies wiederum bedeutet, dass das Orchester gut klingen muss – ohne,
dass es im Tonstudio erst groß produziert werden muss.
Solche Orchester gibt es ja auch:

  • Symphonieorchester
  • Big Bands
  • Jazz Trios (mit Flügel, Kontrabass und Schlagzeug)

Diese Besetzungen klingen für sich genommen ausgewogen, weil Instrumentenbauer, Arrangeure und
Komponisten einen guten Job gemacht haben. Hier gibt es nichts zu verschlimmbessern. Mit anderen Worten: Einen richtig mikrofonierten Flügel, einen Kontrabass oder ein Jazz-Drumset muss man nicht erst mit Filtern schön machen, sie klingen ja bereits von Haus aus harmonisch zusammen. „HiFi“ ist bei Jazz-Trio-Platten das richtige Paradigma. Das ist aber bei einer Rock- oder Heavy-Metal-Band anders.

Der Mythos von der Frequenzstaffelung

Eine der meistkolportierten Empfehlungen für den Einsatz des Equalizers im Mix ist das Gebot der Frequenzstaffelung. Ohne die ginge nichts und alles klänge matschig ohne sie. Das allerdings ist gleich in vielerlei Hinsicht zu normativ gedacht. Zum einen gibt es Arrangements, die gerade von der
Verschmelzung – wenn man so will also dem Matsch – leben. Viele Männer zusammen aufgenommen ergeben einen Männerchor, viele Knaben einen Knabenchor, viele Violinen ergeben eine Streichersektion und so weiter.

Der Witz dabei ist, dass diese Klangkörper eben nicht so klar klingen wie eine einzelne Stimme, sondern dass sie verschmelzen, also einen harmonisch klingenden Klangbrei verursachen. Weiter gibt es Arrangements, die in sich stimmig sind: Jazz-Trio, Streichquartett, Dixieland-Kapelle – und ohne viel Zutun die klassische Band mit Drumset, E-Bass, E-Gitarre und Gesang. Da sind hohe und tiefe Frequenzen mit dabei, der Verschmelzungsgrad ist beabsichtigt, doch kann man auch die Instrumente noch gut auseinanderhalten. Was außer „HiFi“, also außer gutem Mikrofonieren und Hochpassfiltern,
sollte man hier nun empfehlen?  

Das Problem mit dem „guten Sound“

In den 1980er- und 1990er-Jahren wurde viel neu arrangiert. Jeder Instrumentalist erhob den Anspruch, dass sein Instrument besonders gut klingen möge, und wo „schlecht“ arrangiert wurde, wünschte man sich ein Instrument, „das sich im Mix gut durchsetzen“ könne – eine Forderung, die im Orchester oder im Jazz-Trio geradezu absurd anmuten muss.

Statt für „Konzert“, für das Miteinander, steht diese Einstellung eher für das „Versus“, das Gegeneinander. Bassisten kauften sich „Edel-Bässe“ mit langem Sustain, die oben herum drahtig knarzten. Die Bassdrum wurde zur sprichwörtlichen Kickdrum in der vor allem der Attack, mithin also die höheren Frequenzen, stark ausgeprägt war. Keyboards und Synthesizer klingelten und
röchelten dank integrierter Effekte mit Saxofonen und Tamburins um die Wette, und Gitarre wurde am liebsten verzerrt gespielt.

Zugleich sollten die Instrumente „warm“ klingen, was meist so viel heißt wie „viel Energie zwischen 100 und 300 Hz“ auf der Bühne, aber „mulmen“ sollte es natürlich nicht, weswegen Tonleute oft auf Verdacht und ohne Sinn und Verstand alles zwischen 100 und 300 Hz absenkten. Damit war es um
die Grundtöne der Instrumente auf der Front meist geschehen und wenn man dann mit dem Kompressor nicht umzugehen wusste, war jeder Ansatz von Textverständlichkeit im Gesang ebenfalls passé.

Beispiele aus dieser Zeit bieten viele Heavy-Metal- und Poprock-Produktionen der frühen 1990er-Jahre. In einem solchen Fall empfiehlt es sich tatsächlich, die Frequenzen zu staffeln. Das heißt, jedes Instrument bekommt ein Frequenzband zugewiesen, einen Bereich, in dem es ungestört tönen darf.
Die Forderung nach Frequenzstaffelung ist zuerst eine Forderung an das Arrangement, dann an die Instrumentalisten, und erst zum Schluss an die Equalizer-Kurven der einzelnen Instrumente am Mischpult.

Man sorgt dafür, dass jedes Instrument seinen Frequenzbereich zugewiesen bekommt. Das kommt von den Noten, die man spielt – am besten solltet ihr dabei nicht immer nur Akkorde schrammeln, sondern auch mal einzelne Töne anspielen – das kommt von Zurückhaltung bei Verzerrungen, von Dynamik (auch mal leise oder gar nicht spielen …) und von der Bereitschaft, ein Instrument zu spielen, mit dem man sich abmühen muss, damit ein Ton heraus kommt, also beispielsweise mit einem mumpfigen Rhodes oder Wurlitzer anstelle eines hart nagelnden Konzertflügel-Samples.

Paul McCartney beispielsweise nutzt seit Jahr und Tag seinen Höfner-Bass, der nur im „Mulm-Frequenzbereich“ Töne macht, und auch dort nur sehr kurze. Dort hat er wenig Konkurrenz, das heißt, er fügt sich gut ins Arrangement ein. Wenn man so arrangiert und die Equalizer-Kurven im Mischpult diese Farbkontraste noch unterstützt, kann man mit erstaunlich vielen Instrumenten
und Sounds arrangieren, ohne dass der Gesamtsound überladen wirkt oder die Textverständlichkeit leidet.

So funktioniert auch Popmusik: Von Kylie-Minogue-Platten kann man eine Menge lernen. Die sind so arrangiert, dass alles üppig und voll klingt und man trotzdem gut versteht, was Kylie singt. Dieses Sound-Paradigma heißt „Frequenzstaffelung“.  Man kann das wollen, muss es aber nicht. Denn Jazz-Trios oder auch Rock-Trios à la ZZ Top funktionieren nach wie vor. Bei letztgenannten wird nichts mit Hilfe des Equalizers frequenzgestaffelt. 

So funktioniert Farbkontrast

Frequenzstaffelung macht Farbkontraste und Opulenz, kann aber das Gehör schneller ermüden lassen als Bescheidenheit und HiFi. Erlaubt ist prinzipiell auch hier, was gefällt.
Wenn man beim Arrangieren aber schon auf Frequenzstaffelung geachtet hat, kann man die so entstehenden Farben im Kontrast erhöhen.

Und das geht so: Man sucht mit einem anhebenden Peak-Filter charakteristische Frequenzbereiche von Instrumenten und lässt dort eine leichte Anhebung bestehen. Dieselbe Frequenz senkt man bei den anderen Instrumenten ab, zumindest bei solchen, die ungewollt mit dem primären Instrument konkurrieren könnten. So verfährt man auch mit den anderen Instrumenten.
Ein Waldhorn klingt dadurch „waldhorniger“ aber weniger „xylophonig“, ein Xylophon dagegen „xylophoniger“, aber weniger „waldhornig“. Der Effekt gleicht in etwa dem erhöhten Farbkontrast beim TV. Frequenzstaffelung macht also die Musik bunter, was oft hilfreich und geboten ist, aber dennoch nur ein Sound-Paradigma unter vielen darstellt.

Das Putzen

Was man auch immer tun kann, ist, mit einer mittleren Anhebung zu prüfen, in welchem Frequenzbereich eine Anhebung bei einem gegebenen Instrument am schlechtesten klingt. Gibt es hier ein eindeutiges Ergebnis, kann man diese Frequenz eingestellt lassen und absenken – am besten
dezent, und damit unauffällig. Wenn die so abzusenkenden Frequenzen allerdings in mehreren Kanälen dieselben sind, wurde meist schlecht arrangiert. Mit „Farbkontrast“ und „Putzen“ kommen eine Menge Glockenfilter zusammen, mit denen man ganz zurückhaltend und mit wenig Hub (Gain, in dB) zu Werke gehen sollte.

Penetrant oder dezent?

Wir alle kennen aus dem Probenraum den Effekt, dass die naheliegendste Maßnahme beim „Ich höre mich nicht“ das Lauterdrehen des eigenen Instruments ist. Doch ebenso gut kennen wir das Problem, dass sich so Lautstärke und Schalldruck hochschaukeln. Präzises Ausrichten der Lautsprecher und das, was zu laut ist, leiser zu drehen, führt zu besseren Resultaten.

Ähnlich verhält es sich mit der Equalizer-Bearbeitung. Wir können anheben oder absenken, und uns
stehen beim Peak-Filter schmale (hohe), mittlere und breite (niedrige) Glocken (Filter-Güten, Q-Faktoren) zur Verfü gung. Je nach Frequenzbereich und Hub in dB gilt: Anheben mit schmalen und mittleren Bändern wirkt penetrant, resonanzartig.

  • Breite Anhebungen verschieben nur Gewichte, so wie „mehr höhen“ oder „mehr Bässe“. 
  • Breite Absenkungen wirken ähnlich wie breite Anhebungen an anderer Stelle.
  • Mittelbreite Absenkungen wirken dezent und erhöhen den Kontrast – oft die richtige Wahl bei Frequenzstaffelung.
  • Schmale Absenkungen mit hohen Werten klingen seidig.

Alles ist erlaubt, aber man muss wissen, dass es sehr schnell penetrant klingt, wenn man schmal oder mittelbreit anhebt. Mit Anhebungen muss man also bei jedem Equalizer vorsichtig sein.  

Die "Loudness-Badewanne"

So gut wie immer falsch ist bei den Equalizern eine Anhebung von Bässen und Höhen. Das Tückische ist, dass diese berüchtigte „Loudness-Badewanne“ gut klingt. Noch tückischer ist, dass das Abschalten der Bass- und Höhen-Anhebung furchtbar klingt. Dies liegt aber oft nur an der bereits erfolgten Ermüdung des Gehörs. Leises Abhören fordert die Loudness-Badewanne heraus. Das bewährteste Mittel, sich nicht zur übermäßigen Betonung von Bässen und Höhen verleiten zu lassen, ist der stetige Vergleich mit qualitativ hohen Tonkonserven des gleichen Genres.

Resonanzen von Shelving-Filtern und Flankensteilheiten

Die Rand-Bänder digitaler Equalizer bieten zusätzlich zu den Glocken- (Peak Type-) Filtern in der Mitte Hoch- und Tiefpässe, sowie Shelving- („Kuhschwanz“-) Filter. Jeder  „Bass“- und „Treble“-Regler ist so ein Kuhschwanz- oder Shelving-Type-Filter.

Moderne Equalizer in DAWs und in vielen Digitalpulten bieten auch hier einen Güte-Parameter (Q).
Hohe Güten gehen mit Resonanzerscheinungen bei der Einsatzfrequenz einher. Und nun die Pointe: Wenn man eine solche Resonanz an Stelle eines Peak-Type-Filters einsetzen kann, und der Rest der Equalizer-Kurve passt, sollte man das tunlichst ausnutzen und gegebenenfalls ein Peak-Filter einsparen.

Wenn man die Resonanz gar nicht braucht, bietet es sich an, die Güte zu verringern, um das Filter mit flacherer Kurve noch neutraler und unauffälliger wirken zu lassen.
Dasselbe gilt auch für Hoch- und Tiefpässe. Die grafische Darstellung zeigt ja auf, was das Filter macht. Ein schwächer wirkendes Filter ist unauffälliger – und das ist in der Regel ein Vorteil – es „putzt“ allerdings nicht ganz so gut. Die Güterabwägung lautet also: Wenn viel Rumpeln oder Hochfrequentes entfernt werden muss, braucht es eine höhere Flankensteilheit. Die kleinen Resonanznasen, die
dabei entstehen, kann man gewinnbringend einsetzen. Ist beides nicht der Fall, empfiehlt es sich, 12 dB/Oktave oder 6 dB/Oktave auszuprobieren.

Als dezenter Tiefpass wirkt auch ein Trafo im Kondensatormikrofon. Das Neumann U87 hat einen, das TLM-103 der gleich Marke dagegen nicht. Auch die Wahl eines dynamischen Mikros statt eines Kondensermikes kostet Höhen.
Diese Höhenarmut wiederum kann sehr erwünscht sein – nicht, weil die Höhen des Instruments kratzen, sondern weil weniger höhen auch weniger Intermodulationsverzerrungen bedeuten. Faustregel: Was nicht muss, kann weg. Auch so entstehen Transparenz und Klangreinheit.

Und immer wieder einpfeifen

Eine abschließende Bemerkung zum Live-Sound: Mit all dieser Equalizer-Kunst braucht man gar nicht erst anzufangen, wenn bei einer Live-Show das Übertragungssystem nicht bereits mit dem Summen-Equalizer linearisiert ist. Dies erfolgt durch Einpfeifen, bei Konservenwiedergabe und bei Großbeschallungen durch Einrauschen. Wenn es bei charakteristischen Frequenzen mitkoppelt, hilft alle Equalizer-Weisheit nicht, wenn diese Nichtlinearität nicht als erstes beseitigt wird. Dazu dienen die Summen-Equalizer für die Lautsprecherwege der PA, also etwa die Equlizer in den Aux-Sends und in
der Summe.  

Mehr spannende Workshops wie "Mixdown Gitarren und Bässe" gibt es hier.