Etwas Theorie zum Verständnis
- Kontrabaß -


Der sogenannte Monobass oder Subwoofer übernimmt die Übertragung des Tieftonbereiches beider Kanäle von 20 bis 120Hz. Die Monoverarbeitung ist möglich, da in diesem Bereich (bis ca. 100Hz) der Schall kugelförmig abgestrahlt wird, also keine direkte Schallortung möglich ist.
Die beiden vorhandenen Lautsprecher fungieren als Satellitenlautsprecher und übernehmen nach wie vor den überwiegenden Teil des Übertragungsbereiches für den rechten und linken Kanal.
Werden die Satelliten zusätzlich über ein Hochpassfilter vor der Endstufe vom Tiefbass befreit, sinken deutlich die Frequenz-Modulationsverzerrungen. Die Wirkung ist ein durchzeichnender, sauberer Mitteltonbereich.

Durch die Abtrennung des Tiefbassbereiches vom "Musikbereich" ergeben sich folgende Vorteile:

Die Satelliten können relativ klein ausfallen. Viele Probleme hinsichtlich des Abstrahlverhaltens, Gehäusestabilität und Platzierung im Hörraum werden hierdurch vermieden. Sie können hinsichtlich der bestmöglichen Stereoabbildung frei aufgestellt werden, während der oder die Subwoofer gezielt im Raum platziert werden, um Raumresonanzproblemen entgegen zu wirken. 

Beides ist im allgemeinen mit großen Vollbereichs-Lautsprechern nicht zu realisieren !

Kleine Lautsprecher können wegen der geringen Membranfläche nicht mit druckvollem Tiefbass überzeugen (geringe Strahlungsimpedanz).

Damit der Subwoofer mit den Satelliten eine harmonische Einheit im Raum bilden kann, sind einige wesentliche Anforderungen nötig:
Er muss hinsichtlich der Lautstärke, der oberen Grenzfrequenz und der Phasenlage konfigurierbar sein. Die untere Grenzfrequenz sollte bei gutem Impulsverhalten bis 20Hz reichen. Viele Freiheitsgrade in der Aufstellung sollten möglich sein, dies erfordert natürlich ein möglichst kleines Gehäuse.

All dies ist nur mit einer aktiven Lösung zu verwirklichen !

Nur die richtige Aufstellung ist ein Garant für eine harmonische Wiedergabe! Oft wird behauptet, dass ein Subwoofer überall aufgestellt werden kann, da er durch die niedrige Frequenz nicht ortbar ist. Dies ist aber nur die halbe Wahrheit. Bei der Aufstellung muss unbedingt auch die Raumakustik (Raumresonanzen) und der Abstand zu den Satelliten (Laufzeit, Phasenlage) berücksichtigt werden.

Problem Raumakustik

Bei tiefen Frequenzen bereitet die Raumakustik in Form von Raumresonanzen (stehende Wellen, Moden) Probleme. In jedem Raum treten, abhängig von der Ausdehnung (Abstand paralleler Wände: Länge, Breite, Höhe), angeregt durch Musik, bei bestimmten Frequenzen Resonanzen auf. Das bedeutet, dass bestimmte Töne an unterschiedlichen Positionen im Raum auch unterschiedlich stark wahrgenommen werden. 

Diese stehenden Wellen entstehen durch Totalreflexion an schallharten Wänden. Befindet sich der Hörplatz kurz vor der Wand bewirkt die Decken-Boden-Resonanz u. U. einen Amplitudeneinbruch, da die Hörhöhe von ca. 1m nahe bei einem Knoten liegt. Ein Hörplatz in der Mitte des Raumes ist denkbar ungünstig, weil hier alle Moden ausgelöscht werden können (kaum Basswiedergabe).

An abgeschrägten Wänden treten weniger stark ausgeprägte Resonanzen auf. Weniger kritisch sind somit unsymmetrische Räume ohne parallele Wände (Mansardenzimmer, Dachwohnung).

Starke Resonanzen können, abhängig von den Raumdimensionen, bei folgenden Frequenzen erwartet werden: fr[Hz] = 170 / Abstand[m]

Grundton und Obertöne:

Ein Ton (oder Impuls) ist physikalisch betrachtet, ein Gemisch aus Grundfrequenz und den dazugehörigen Oberwellen, die in einer festen Amplituden- (Lautstärke) und Phasenbeziehung (Zeit) zueinander stehen (nach Fourier).

Dies bedeutet in unserem Anwendungsfall: 
Der Subwoofer liefert bei einem Bassimpuls (z. B.: Kontrabass) eine Grundwelle (z.B. 40Hz) und je nach oberer Grenzfrequenz vielleicht noch die erste Oberwelle (80Hz). Die Satelliten liefern die wichtigen restlichen Oberwellen (bis ca. 6KHz).

Die Impulswiedergabe:

Damit der Impuls realistisch wiedergegeben wird, muss die Phase (Laufzeitdifferenz, Gruppenlaufzeit) zwischen Subwoofer und Satelliten stimmen. Dies wird durch die Polung (Phasenlage) und den Abstand zu den Satelliten (Laufzeitausgleich) erreicht. Wird dies nicht bedacht, kann der Grundton dem eigentlichen Impuls hinterherlaufen. Damit ergibt sich keine schnelle Basswidergabe (kein knackiger, konturierter Bass).

Durch Umpolen des Subwoofers (+180°) wird dies weitestgehend korrigiert. Das Verschieben des Subwoofers auf einem Radius, bezüglich der Satelliten, bewirkt den restlichen Zeitausgleich Wie weit verschoben werden muss, ist natürlich abhängig vom unteren Frequenz- und Phasenverlauf der Satelliten und kann gehörmäßig nachvollzogen werden. Ein elektronischer Phasenschieber liefert leider nur eine zusätzliche positive Laufzeit (weitere Verzögerung). Benötigt wird aber eine negative; diese kann nur durch eine geringere Entfernung des(der) Subwoofer zum Hörplatz erreicht werden. 

Das Ziel ist eine gleichmäßige Resonanzverteilung im Hörraum bei gleichzeitig richtiger Laufzeit zu den Satelliten zu erreichen. 

Dies kann nur durch ein System mit flexieler Aufstellung erreicht werden ! Mit dem Kontrabaß-System ist es zusätzlich möglich, die Raumresonanzen durch den Einsatz von zwei Subwoofern zu blockieren.
 

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