Digital steuerbare Tonsäulen sind Beschallungssysteme für Festinstallationen, bei denen kontrollierte Schallabstrahlung und hohe Sprachverständlichkeit entscheidend sind. Sie werden typischerweise in akustisch anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt, z. B. in stark halligen Räumen oder architektonisch komplexen Veranstaltungsorten, in denen konventionelle Lautsprechersysteme häufig keine gleichmäßige Abdeckung erzielen.
Durch digitale Signalverarbeitung kann die vertikale Schallabstrahlung einer Tonsäule elektronisch geformt und auf definierte Zuhörerbereiche ausgerichtet werden. Die Schallkeule kann nach oben oder unten geneigt sowie elektronisch verbreitert oder verengt werden, sodass sich die Abdeckung an Raumgeometrie, Hörentfernung und akustische Bedingungen anpassen lässt – ohne mechanische Verstellung.
Digital steuerbare Tonsäulen bestehen aus mehreren vertikal angeordneten Lautsprechertreibern, die einzeln in Phase und Amplitude angesteuert werden. Diese elektronische Ansteuerung ermöglicht es, die vertikale Schallkeule präzise auf definierte Zuhörerbereiche auszurichten – ohne mechanische Verstellung.
Die Schallkeule kann nach oben oder unten geneigt werden, um Zuhörerhöhe und Hörentfernung zu berücksichtigen. Zusätzlich lässt sie sich elektronisch verbreitern oder verengen, um die Abdeckung an Raumgeometrie und akustische Anforderungen anzupassen. Dadurch kann die Schallverteilung gezielt auf das Publikum optimiert und gleichzeitig unerwünschte Schallabstrahlung in Richtung stark reflektierender Flächen reduziert werden.
Solche Systeme werden häufig dort eingesetzt, wo präzise Schallführung und hohe Sprachverständlichkeit erforderlich sind. Typische Anwendungen sind Gotteshäuser, Auditorien, Konferenzräume, Versammlungsstätten sowie weitere Räume mit komplexer Geometrie oder langen Nachhallzeiten.
In halligen oder architektonisch komplexen Räumen überlagern sich Direktschall und Reflexionen, wodurch Klarheit und Verständlichkeit abnehmen. Digital steuerbare Tonsäulen können den Schall gezielt auf die Zuhörer ausrichten und gleichzeitig die Anregung reflektierender Flächen reduzieren. Das verbessert die Sprachverständlichkeit und sorgt für eine kontrolliertere Beschallung.
In vielen realen Installationen kann der Zuhörerbereich nicht ausreichend mit nur einer Schallkeule abgedeckt werden. Komplexe Geometrien – etwa nahe Sitzreihen vor der Tonsäule, gebogene oder verwinkelte Auditorien oder mehrgeschossige Bereiche mit Emporen und Balkonen – erfordern oft eine gleichzeitige Ausrichtung auf mehrere Hörzonen.
Die Multi-Beam-Technologie ermöglicht es, mehrere unabhängig ausgerichtete Schallkeulen zu erzeugen, die jeweils für einen bestimmten Publikumsbereich optimiert sind. So kann beispielsweise eine Keule die vorderen Sitzreihen versorgen, während eine zweite Keule auf eine Empore oder einen weiter entfernten Zuhörerbereich ausgerichtet wird. Das unterstützt eine gleichmäßigere Abdeckung und eine konsistente Sprachverständlichkeit über unterschiedliche Hörpositionen hinweg.
Durch die separate Versorgung unterschiedlicher Zonen lassen sich Kompromisse vermeiden, die bei einer reinen Ein-Keulen-Auslegung insbesondere in architektonisch komplexen oder akustisch anspruchsvollen Räumen häufig auftreten.
Zu den wesentlichen Vorteilen zählen die elektronische Kontrolle der Schallabstrahlung, der Verzicht auf mechanische Neigungen sowie die Möglichkeit, die Abdeckung an unterschiedliche Raumbedingungen oder Nutzungsszenarien anzupassen. Einstellungen lassen sich präzise und reproduzierbar vornehmen, ohne die Installation mechanisch zu verändern.
Die folgenden Fragen behandeln die technischen und physikalischen Mechanismen, die es digital steuerbaren Tonsäulen ermöglichen, die Schallabstrahlung wirkungsvoll zu kontrollieren.
Die Funktionsweise basiert auf digitaler Signalverarbeitung (DSP). Durch Laufzeitverzögerungen und Pegelanpassungen einzelner Treiber entstehen kontrollierte Interferenzmuster. Diese formen und steuern vertikale Schallkeulen, die auf definierte Zuhörerbereiche ausgerichtet werden können.
Digital steuerbare Tonsäulen nutzen das Verhalten zylindrischer Wellenfronten, die durch dicht beieinanderliegende Treiber erzeugt werden. Durch die gezielte Kontrolle der Phasenbeziehungen entsteht gerichtete Schallabstrahlung. Wie wirksam diese Richtwirkung ist, hängt von der Frequenz und der physikalischen Länge der Tonsäule ab.
Die kritische Frequenz ist der Frequenzbereich, unterhalb dessen eine Tonsäule ihre Richtwirkung zunehmend verliert. Mit zunehmender Länge der Tonsäule verschiebt sich diese kritische Frequenz nach unten, sodass die Richtwirkung über einen größeren Frequenzbereich erhalten bleibt.
Längere Tonsäulen bieten eine bessere Kontrolle der vertikalen Abstrahlung auch bei niedrigeren Frequenzen. Das ist besonders vorteilhaft in Räumen mit langen Nachhallzeiten, da eine fokussierte Schallführung die Sprachverständlichkeit unterstützen kann.
Durch die Bündelung der Schallenergie auf den Zuhörerbereich kann eine gleichmäßigere Pegelverteilung erreicht werden. Dies reduziert übermäßige Pegelunterschiede zwischen nahen und entfernten Hörplätzen und begrenzt gleichzeitig unerwünschte Reflexionen.
Indem der Anteil des Direktschalls am Zuhörer erhöht und Reflexionen reduziert werden, steigt die Sprachklarheit. Dies führt insbesondere in halligen Umgebungen häufig zu besseren Sprachverständlichkeitswerten, z. B. beim Speech Transmission Index (STI).
Für einen Überblick über verfügbare Modelle und Ausführungen digital steuerbarer Tonsäulen besuchen Sie die Produktübersicht digital steuerbarer Tonsäulen .
