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4. Bauformen

Lautsprecher > Subwoofer

Auf dem Markt haben Sich verschiedene Sorten von Tiefbass-Lautsprechern etabliert. Nachfolgend werden einige Varianten gezeigt - ohne Anspruch auf Vollständigkeit.

Ein frei aufgehängtes Basschassis, welches Luft bewegt, kann keinen Bass erzeugen. Wenn es Luft bewegt, strömt Luft von hinten nach. Dieser “Nachstömeffekt” tritt bei den hohen Tönen, wegen der extrem schnellen Bewegungen der Membranen nicht zustande, bei tiefen Tönen reagiert man darauf, indem man das Chassis in einen Kasten schraubt
. Im einfachsten Fall ist das der geschlossene Lautsprecher.



Abbildung 1: Geschlossener Subwoofer


Geschlossene Lautsprecher: Ein Luftdichtes Gehäuse ohne Löcher mit einem Lautsprecherchassis. In kleinen Räumen, wo die Wellenlänge der Bässe größer ist als die Länge des Raumes, passt das übliche Wellenbild nicht mehr. Hier herrschen Druckkammerbedingungen. Man kann sich das ganze eher wie die Druckentstehung in einer Luftpumpe vorstellen. Da die im geschlossenen Gehäuse gefangene Luft nicht entweichen und zu einem Druckausgleich beitragen kann, funktionieren solche Lautsprecher häufig sehr gut in kleinen Räumen - Sie können sehr tiefe Bässe darstellen. In der Fahrzeugbeschallung wird dieser Effekt gerne ausgenutzt, bei offenen Fenstern wird der Bass aber deutlich schwächer.

Ein Lautsprecher, der unter Freifeldbedingungen nach unten hin linear ist, wird hier pro Oktave um 12dB nach unten hin lauter. Eine geschlossene Box unter der Resonanffrequenz ist hier im Vorteil, Ihr 12dB-Abfall unter dieser korreliert genau mit dem Anstieg durch den Druckkammereffekt, was in der Praxis einen linearen Frequenzgang bis (theoretisch) 0 Hz ergibt (wenn dein Raum und deine Box absolut luftdicht sind). Beachten sollte man, dass im Vergleich der Wellenlängen von sehr tiefem Bass die meisten Wohnräume als klein gelten, besonders kleine und geschlossene Räume sind auch Autos aus Sicht des Car-Hifis. Vorteile sind weiterhin ein gutes Gruppenlaufzeit- und gutes Impulsverhalten, leider neigen einige geschlossene Boxen bei hohen Pegeln zu Kompressionen.



Abbildung 2: Bassreflex

Bassreflex: Mitlerweile fast Standard. Im Gegensatz zum Geschlossenen Gehäuse; lässt man den Schall; der nicht in Richtung der Wohnung abgegeben wird, nicht totaufen, mann lässt ihn durch ein Rohr nach außen gelangen. Gehäusevolumen und Länge der Reflexrohre sollten vorher genau auf das jeweilige Chassis angepasst werden, damit es nicht zu Laufzeitproblemen kommt. Auch die Resonanzen, die gerade bei tiefen Bässen auftreten, sollten hier genau bedacht werden. Die Belohnung ist eine Verschiebung der Resonanzfrequenz nach unten, unter einigen Bedingungen mehr Tiefgang und eine höhere Belastbarkeit. wie geschlossene Subwoofer - solange nicht das Druckkammermodell zum tragen kommt. Als deutlicher Nachteil: das Berücksichtigen der Reflexöffung erhöht die Gruppenlaufzeit, desweiteren sind “Dröhn” Erscheinungen stärker als bei geschlossenen Boxen. Früher galten Reflexboxen als “unpräzise dröhnende Partyboxen”, dank Computersimulation kann man heute aber sehr viel aus diesem Prinzip herauskitzeln.

Bassradiator: statt einer Reflexöffnung wird ein Passivmembran eingesetzt. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad, was eine stärkere Endstufe ausgleichen kann, Ströumungsgeräusche werden aber verhindert, theoretisch kann bei guter Ausführung der Bass merklich sauberer werden. Leider leidet das Impulsverhalten unter dieser Variante.




Abbildung 4: Bandpass Subwoofer


Bandpass: Eigentlich nichts weiter, als wenn man eine Bassreflexbox in einer weiteren Reflexbox einschließt. Von aussen ist keine Membran sichbar, allerdings gibt es an einer Stelle des Gehäuses ein Loch.

Der Subwoofer ist nur noch sehr schmalbandig im Bereich der Resonator-Resonanz des Reflexrohrs einsatzfähig, oberhalb und unterhalb der Resonanz ist der Subwoofer unbrauchbar - daher der Name Bandpass. Aus akustischer Sicht kann der schmalbandige Subwoofer bei richtiger Abstimmung der Resonanzfrequenz ohne zusätzliche elektrische Frequenzweichen betrieben werden. Ist eine elektrische Entlastung des Subwoofers gewünscht, ist der Filter natürlich trotzdem sinnvoll.

Ein Nachteil für den Heimkinobetrieb ist der begrenzte
Tiefbass. Dazu kommen Laufzeitverzögerungen, schlechtes Impulsverhalten, bei schlampiger Umsetzung ein dröhnender Matschbass. In Car- Hifi- Gemeinden und im very-low-Budget-Bereich ist diese Lösung sehr beliebt - in der Profi-Beschallungstechnik von Rockkonzerten bei denen als tiefste Töne Bassgitarren und HipHop-Kickbässe erwartet werden, echte Tiefbässe wie im Heimkinobereich jedoch fehlen, sind Bandpässe ebenfalls zu finden.

Dank der Probleme mit Gruppenlaufzeiten sind musikalische Bandpässe für den konventionellen Hifi-Bereich eher selten.





Abbildung 4: Downfire Subwoofer


Die meisten Subwoofer sind Frontfire-Subwoofer, bzw Direktstrahler: Der Bass wird nach vorne abgestrahlt. Der Subwoofer agiert durch die großen Wellenlängen im Bass als Kugelstrahler, daher können die Chassis auch an der Unterseite des Subwoofers angebracht werden. Entsprechende Subwoofer werden als Downfire-Subwoofer bezeichnet.

Ein möglicher Grund für diese Anordnung ist die Optik - der zweite Grund sind die Raummoden. In Wandnähe haben die Raummoden Ihr Druckmaximum. Ein Subwoofer der in Bodennähe den Raum anregt, regt die vertikalen Raummoden maximal an - Resultat ist mehr Dröhnen bei gleicher zugeführten Verstärkerleistung. Viele Hifi-Freaks lehnen Downfire Suboofer generell mit der Begründung "dröhnender Matschbass" ab, andere Personen liegen diese Subwoofer.

Durch die vertikale Bewegung der Membran wird bei Downfire Subwoofern der Boden maximal angeregt. Wer in einem Albau mit morschen Holzdielen wohnt, sollte beim Kauf des Subwoofers ein Rückgaberecht vereinbaren. Gleiches gilt für Bewohner eines Mehrfamilienhauses, immerhin wird mehr Körperschall in den Boden abgegeben als bei Frontfire-Subwoofern. Oft werden Downfire Subwoofer auf einer schallharten Granitplatte aufgestellt welche nach unten durch weiche Gummiabsorber entkoppelt ist, die Körperschallanregung im Boden wird hierdurch etwas abgesenkt.


Der Vollständigkeit halber seien noch Bodyshaker erwähnt. Bodyshaker sind Miniwoofer, die man an den Sitzmöbeln anbringt. Sie sollen tieffrequenten Schall beim Aufstampfen der Baummenschen in z.B. “Herr der Ringe” noch direkter und noch fühlbarer direkt auf den Menschen übertragen. Der Anspruch zur perfekten Wiedergabe einer Jazzaufnahme ist hier wohl eher weniger gegeben. Heimkinofans können sich so etwas jedoch ruhig mal vorführen lassen, mit Gummiabsorbern unter den Sitzmöbeln, ermöglicht das bis zu einer gewissen Grenze eine relativ nachbarfreundliche Tiefbassorgie.

 
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