Tonwaage

Unter Klangreglern oder Klangregelung, engl. tone control, versteht man die elektronischen Filterschaltungen in Radios, Verstärkern oder anderen Audio-Geräten, mit denen der Benutzer die Klangfarbe der Audiowiedergabe einstellen kann.

Technisch präzise müsste man eigentlich von Klangeinstellern und Klangeinstellung sprechen, da keinerlei Regelungsmechanismus vorliegt, sondern nur manuelle Einstellmöglichkeiten, der Begriff mit der Regelung ist aber eingeführt und wird überwiegend benutzt.

Varianten

Über die Zeit haben sich die Schaltungen einerseits im Aufwand entwickelt, der immer mehr in allgemein bezahlbare Regionen rückte. Andererseits änderten sich auch die Anforderungen angesichts der vorhandenen Signalqualität und der technischen Möglichkeiten.

Tonblende

Einfachste Schaltung einer Tonblende

Die einfachste Variante ist ein Tiefpass-Filter zur Dämpfung hoher Frequenzen. In der Anfangszeit des Rundfunks mit überwiegendem Mittelwellenempfang und Empfängern mit Elektronenröhren gab es immense Störgeräusche durch überlagertes Rauschen und Zischen. Dieses konnte mit einer Tonblende bis zu einem gewissen Grad eliminiert werden. Der Benutzer kann mit einem einzelnen Potentiometer den Grad der Filterung einstellen. Zur schaltungstechnischen Realisierung reicht schon ein einzelner Kondensator neben dem Potentiometer.

Klangwaage

Hierbei kann der Benutzer mit einem einzelnen Potentiometer einstellen, ob eher die Tiefen oder die Höhen bevorzugt durchgelassen werden sollen.

Tiefen- und Höhenregler

Typische, vereinfachte Schaltung eines Klangreglers mit getrennter Tiefen- und Höheneinstellung

Prinzipielle Frequenzkurven einer Tiefen-/Höhen-Klangregelstufe

Dieses ist die bis heute am weitesten verbreitete Variante. Der Benutzer hat zwei Potentiometer zur Verfügung. Mit dem einen kann er den Tiefenbereich anheben oder dämpfen, mit dem anderen das gleiche für den Höhenbereich. Schaltungstechnisch wird die Einstellung mit einfachen RC-Netzwerken realisiert.^[1] Noch effizienter werden solche Filter, wenn sie in den Gegenkopplungszweig einer Verstärkerschaltung eingefügt werden. Der Kreuzungspunkt zwischen Höhen-und Tiefenregler liegt häufig tiefer als 1 kHz, weil nach der Amplitudenstatistik der Musik das Klangzentrum eher etwas tiefer liegt; (600 bis 800 Hz). Auch die Mittenfrequenz des HiFi-Frequenzbereichs liegt unter 1 kHz.

Tiefen-, Präsenz- und Höhenregler

Hierbei wird den beiden Einstellern für Tiefen und Höhen ein dritter als einstellbares Präsenzfilter für den mittleren Frequenzbereich hinzugefügt. Daher ist dieser Einsteller manchmal auch als „Mittenregler“ beschriftet. Diese Variante wurde nur bei wenigen, meistens etwas höherwertigeren Geräten eingesetzt.

Equalizer

Hauptartikel: Equalizer

Bei einem Equalizer ist der Frequenzbereich in sehr viele, schmale, einzeln einstellbare Frequenzbereiche unterteilt. Die Anzahl kann von sechs (bei Autoradios, wo nicht viel Platz für die vielen Einsteller vorhanden ist) bis hinauf zu zwölf oder noch mehr reichen. Bei einem grafischen Equalizer sind die Einsteller als Schieberegler ausgeführt, so dass ihre Stellung direkt ein grobes Abbild des aktuellen Frequenzgangs darstellt.

Presets

Neben den oben aufgeführten analogen Einstellern gibt es – meistens zusätzlich – auch schaltbare Voreinstellungen, die Frequenzgänge für typische Anwendungsfälle wie „Jazz“, „Sprache“, „Orchester“ usw. fertig konfigurieren, ohne dass der Benutzer alle Einsteller selbst anpassen muss.

Stereo

In einem Stereosystem müssen diese Filter parallel in jedem Kanal eingebaut werden. Die Potentiometer zur Einstellung werden dann in Tandemversion eingesetzt. Noch höhere Kanalzahlen wie bei Surround-Sound 5.1 sind auf diese Weise aber nicht mehr realisierbar.

Digitaltechnik

In vielen Geräten – Beispiel: Autoradios – erfolgt die Audio-Verarbeitung heutzutage entlang der kompletten Signalkette ausschließlich digital. Die Klangregelung wird dabei ebenfalls digital implementiert, durch Filteralgorithmen in digitalen Signalprozessoren (DSPs). Auch die Ausweitung auf beispielsweise 5.1 Kanäle (Surround Sound) bedeutet dabei keinen besonderen Mehraufwand. Das grundsätzliche Konzept mit getrenntem Tiefen- und Höheneinsteller und eventuell Presets wird aber weiter verwendet, weil es sich bewährt hat und intuitiv bedienbar ist. Allerdings lässt sich auch ein Equalizer relativ leicht implementieren, nur die Bedienung wird dann aufwändiger.

Weblinks

• Amplitudenstatistiken von Musik
• Bestimmung der Mittenfrequenz des HiFi-Bereichs von 20 Hz bis 20 kHz
• The James-Baxandall Passive Tone-Control Network - engl.

Quellen

1. ↑ RIM bastelbuch 1964 („RIM-Buch“), Radio-RIM, München 1964“