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Katakomba

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Mittwoch, 21. Oktober 2015, 21:47

Car-Hifi: Tipps, Tricks sowie Grundlagen, Teil 1.4 Subwoofer - Bass unterhalb des normalen Tieftons

1.4 Subwoofer - Bass unterhalb des normalen Tieftons

Subwoofer unterstützen das Frontsystem in den unteren Frequenzen. Je tiefer eine wiederzugebende Frequenz ist, desto mehr Membranfläche und Gehäusevolumen ist dafür notwendig. Wie wir ja nun wissen, sind tiefe Frequenzen für den Menschen kaum bis gar nicht ortbar, deshalb ist es zum Glück gar nicht so schlimm, wenn der Subwoofer aufgund seiner Gehäusegröße im Kofferraum stehen muss. Auch hier gibt es Einiges zu beachten, wie in späteren Abschnitten zu lesen ist. Ein Subwoofer ist nämlich keinesfalls "prollig", sondern notwendig, um tiefe Frequenzen richtig darzustellen, nur muss er dazu auch richtig eingestellt werden, damit er in jedem Frequenzbereich gut spielt. Ein lautes "Boom" kann jeder Stümper erzeugen, aber ein ausgeglichener Verlauf ist da schwieriger!

Warum braucht ein Subwoofer ein Gehäuse?

Man darf ein Lautsprecherchassi (ausser Hochöner) bzw. besonders einen Subwoofer nie ohne Gehäuse betreiben!
Ansonsten brennt der Lautsprecher durch, und macht auch nur höhere Frequenzen, die nicht erwünscht sind.
Warum eigentlich?
Die Luft muss einen "Weg" zurücklegen, damit es nicht zu einem "Akustischen Kurzschluss" kommt, und das Chassi besonders bei der Resonanzfrequenz unerwünscht hohe Auslenkungen macht.
Das wäre der Tod für das Chassi. Bei fast allen Gehäusevarianten kann so etwas nicht passieren, ausser bei falscher Abstimmung. dann klingt es nicht nur -nicht- sondern auch sehr schlecht. Man hört nicht die Frequenzen, die man eigentlich hören wollte/will.

Warum den Subwoofer im Auto befestigen?

Es gab, und gibt jede Menge Unfälle, bei denen der Subwoofer von hinten nach vorne "geflogen" ist, und dem Fahrer, Beifahrer, oder anderen Insassen, lebensgefährliche Verletzungen, bis hin zum sofortigen Tod, zugefügt hatte/hat.

Bei Verwendung der Original-Anlage und einer Bassunterstützung braucht man:

* Eventuell ein anderes Autoradio, je nach Anspruch, und vorhandenem, oder nicht vorhanden Bluetooth
* Einen Aktivadapter (bei anderem Autoradio)
* Eine Blende für den Einbau des Autoradios (bei anderem Autoradio, die Blende ist Fahrzeugabhängig zu kaufen)
* Einen High/Low-Level-Converter (Bei verwendung des Original-Radios, am besten einen sogenannten "Aktiven High/Low-Level-Converter".)
* Ein Stromkabel-Set, mit Cinchkabeln, Stromkabeln, Sicherungshalter (Am besten einen "ANL"), Ösen zur Montage an der Batterie, Karosserie, und an der Endstufe
* Eine Endstufe (Je nach Lautstärkewunsch und Subwoofer, eine dementsprechende Endstufenleistung)
* Einen Subwoofer im Gehäuse, Fertig verbaut, oder auch eine Eigenkonstruktion (siehe auch den Punkt über diesem "* Eine Endstufe...")
* Befestigungsmaterial für den Subwoofer, damit bei einem Unfall der Woofer nicht von hinten nach vorne geflogen kommen kann.
...
Wenn es z.B. lediglich eine Bassunterstützung für ein bestehendes Original-System sein soll, braucht man nicht so viel Material, wie, wenn es eine Komplette Anlage für ein Auto sein soll.

Die richtige Endstufe für den Subwoofer

Für den Subwoofer muss es auf jeden Fall eine Endstufe sein. Hier gilt es vor allem den Wirkungsgrad, die Größe, das Gehäuse, und die Impedanz des Woofers berücksichtigen. Man nimmt hier je nach Einsatzzweck eine gebrückte 2-Kanal-Endstufe, oder einen Monoblock, der einen Kanal hat. Wenn man mehrere Woofer zu verkabeln hat, muss besonders auf die "Impedanz" geachtet werden, da sich dadurch die Leistung der Endstufe verändert, oder sie sogar unbrauchbar für das Vorhaben wird!
...

Subwoofer gibt es in fast unüberschaubarer Vielfalt von verschiedensten Herstellern, und in verschiedenen Bauarten, wie z.B.:

*Geschlossenes Gehäuse (GG)

*Reflexgehäuse (BR)

*Bandpass (BP)

*Push-Pull (PP, Compound) gibt es auch bei Reflexgehäusen, Bandpässen, und bei Hörnern, sowie bei Mischformen

*Horn (eher selten)

*Mischform zwischen Bandpass und Horn

*Transmissionline (TML)

(Die Gehäuseformen sind nur grob zur Veranschaulichung dargestellt, und sind Verhältnismäßig nicht korrekt)
Subwoofer spielen laut in Frequenz-Bereichen, die ein herkömmliches Lautsprechersystem nicht, oder nur leise, wiedergeben kann.
Deshalb auch der Name "Sub-Woofer" oder auch "Tieftöner". Vom Prinzip her ist Bass etwas, dass man Körperlich spüren kann.
Zu besseren Vorstellung: Bei Konzerten, oder in der Disco, merkt man die "Bassschläge" auch im Körper.
Es gibt Sie zudem in verschiedenen Leistungsklassen und auch größen.

Noch etwas über Klangliche Vor- und Nachteile der verschiedenen Gehäusevarianten:

Geschlossene Gehäuse(GG):


Vorteile: Sehr Impulsiv und "knackig", können auch sehr tiefe Bässe reproduzieren, und sie können teilweise auch klein gehalten werden.
Nachteile: Die Basswiedergabe wird meiner Meinung nach nicht ganz vollendet. Ich meine damit, dass zwar Bässe sauber wiedergegeben werden, doch das Subwooferchassi in dem Gehäuse schwingt nicht vollends aus, wie bei Gehäusen, die Ventiliert sind. (Wo eine Öffnung vorhanden ist) Das macht sich vor allem bei sehr tiefen Bässen bemerkbar.

Bassreflexgehäuse(BR):

Vorteil: Etwas mehr Wirkungsgrad als ein geschlossenes Gehäuse, können auch sehr tiefe Bässe, und je nach abstimmung, auch lauter als geschlossene reproduzieren, das Subwooferchassi kann besser ausschwingen als bei geschlossenen Gehäusen.
Nachteil: In der Regel größer als geschlossene, der Bassreflexkanal kann hörbar sein, (Nicht wegen der Luftbewegung in der Reflexöffnung an sich, sondern wegen der bevorzugung einer bestimmten Frequenz wegen der Reflexöffnung, die allerdings abstimmungsabhängig ist.) man muss je nach Subwooferchassi etwas aufpassen, wenn man Subwooferchassis verwendet, die gern an der "Polplatte" anschlagen können. (Sprich: Das Chassi kann am Magnetboden anschlagen, und dabei den Antrieb vom Subwooferchassi an sich zerdellen, und zwar derart, dass der Woofer nachher "kratzt", und nicht mehr sauber spielt. Bei geschlossenen Gehäusen, und beim 4th Bandpass passiert das so schnell nicht)

Bandpass(BP):
4th BP:


Vorteile: Knackig, Impulsiv, lauter als GG oder BR, Subwooferchassi ist darin höher belastbar. (Je nach Abstimmung)
Nachteile: Je nach verwendetem Subwooferchassi ist auch eine bestimmte Frequenz deutlich heraushörbar, (Wegen der Reflexöffnung, und der Kammer, in der die Reflexöffnung sitzt) Ist größer als ein GG oder BR - Gehäuse, auch hier kann das Subwooferchassi nicht "ausschwingen".

6th BP:


Vorteile: tiefere Bässe, als bei 4th BP - Gehäusen möglich, kann je nach Abstimmung lauter noch als ein 4th BP sein (wegen der in beiden Volumen sitzenden Reflexöffnungen), auch höher Belastbar als GG oder BR - Gehäuse, besseres Ausschwingen des Subwooferchassis als bei GG oder dem 4th BP.
Nachteile: Auch hier sind bestimmte Frequenzen heraushörbar, je nach verwendetem Subwooferchassi, (Wegen der Reflexöffnungen, und den Kammern, in der die Reflexöffnungen sitzen), ist auch größer als ein GG oder BR - Gehäuse.
(Auch hier: je nach Subwooferchassi etwas aufpassen, wenn man Subwooferchassis
verwendet, die gern an der "Polplatte" anschlagen können.)

Push-Pull(PP):


Vorteile: tiefere Bässe, egal bei welcher Gehäusevariante möglich
Nachteile: weniger Wirkungsgrad, und bei falschem Anschluß (falscher Polung) der verwendeten Subwooferchassis, kommt kein Ton aus beiden Wooferchassis, bishin zum zerstören der Antriebe bei dem Versuch dabei lauter aufzudrehen.
Richtig anschließen: Man muss bei dem äusseren Subwooferchassi einfach + und - vertauschen, damit beide in die selbe Richtung schwingen können. (Im Falle von Unsicherheit einfach Fragen in den Foren stellen! ;) )

Horn:

Vorteil: Hoher Wirkungsgrad, sehr saubere und Präzise Wiedergabe, sauberes "Ausschwingen" des Subwooferchassis
Nachteil: Oftmals sehr große Gehäuse nötig um tiefe Bässe zu erzeugen, größer als GG, BR, oder BP, oft auch kompliziert zu bauen, und erst recht kompliziert zu berechnen.
(Auch hier: je nach Subwooferchassi etwas aufpassen, wenn man Subwooferchassis
verwendet, die gern an der "Polplatte" anschlagen können.)

Mischform zwischen Bandpass und Horn:

Vorteil: Noch höherer Wirkungsgrad als bei 4th BP oder 6th BP, "trockenerer Klang als bei herkömmlichen BP. Bei Bauart wie auf dem Bild zu sehen ist, auch relativ sauberes Ausschwingen des Subwooferchassis.
Nachteil: Die Gehäuse fallen auch nicht gerade klein aus, wie man von 4th BP und 6th BP schon kennt.
(Auch hier: je nach Subwooferchassi etwas aufpassen, wenn man Subwooferchassis verwendet, die gern an der "Polplatte" anschlagen können.)

Transmissionline(TML):


Voteil: Hoher Wirkungsgrad, TML haben nicht direkt den Nachteil von BR oder BP Gehäusen, weil Sie ohne "Reflexrohr" auskommen, können je nach Abstimmung sehr tiefe Bässe reproduzieren.
Nachteil: Je nach gewünschtem Tiefgang (tiefe Bässe) können auch diese Gehäuse sehr groß ausfallen, auch kann gegebenenfalls der Kanal hinter dem Subwooferchassi durchaus bei einer gewissen Frequenz deutlich hörbar sein.(Kommt dabei auf die Abstimmung an. Bei sehr tiefer Abstimmung fällt dies nicht so auf)
(Auch hier: je nach Subwooferchassi etwas aufpassen, wenn man Subwooferchassis verwendet, die gern an der "Polplatte" anschlagen können.)
...

Natürlich gibt es noch diverse Variationen, die ich hier nicht beschrieben habe. Auch hier: Bei Unklarheiten einfach in den Foren fragen. ;-)
(Für genaueres über Subwoofergehäuse etc. bitte im Gehäusethread nachschauen)

Warum brauchen Subwoofer mehr Leistung als Frontsysteme?
Je tiefer die wiederzugebenden Frequenzen sind, desto Leistungshungriger sind die entsprechenden Lautsprecher, und oftmals sind die Gehäuse dafür auch umso größer.
Warum eigentlich?
Vereinfacht ausgedrückt: wegen der "Wellenlänge".
Je größer die "Welle" ist, desto mehr muss ein Lautsprecher auslenken können (Stichwort: Hub, xmaxx, oder einfach "Auslenkung"), bzw. der Lautsprecher muss sich mehr bewegen, auch bereits bei niedrigen Lautstärken. Klar kann man auch einfach größere Lautsprecher nehmen mit wenig Auslenkungsfähigkeit, anstatt kleinere mit größerer Auslenkungsmöglichkeit. Doch das hat alles Vor- und Nachteile.
Der Nachteil von besonders großen Subwoofern, 38cm und mehr, sind oft riesige benötigte Volumen.
Ausserdem sind so große Woofer auch eher "träge", sind also oftmals nicht so präzise spielend wie die kleineren.
Wenn man sich bereits etwas auskennt, dann muss man auch feststellen, das die "bewegte Masse" (mms) , also das gesamte Gewicht der schwingenden Teile eines Lautsprecherchassis, auch eine Rolle spielt, und nicht nur die größe des Woofers.

* Je weniger bewegte Masse ein Lautsprecherchassi hat, desto präziser ist die Musikwiedergabe. Dabei muss aber beachtet werden, das, wenn die Masse viel zu gering ist, also die "Membran" zu leicht ist, dann kan diese eventuell auch "einknicken", besser gesagt, die Membran bekommt falten, weil sie der Belastung nicht standhält.
* Je mehr bewegte Masse ein Lautsprecherchassi hat, desto stabiler kann es sein. Der Nachteil dürfte jetzt klar sein, dieses "schwere" Chassi kann leider nicht so empfindlich bei der Musikwiedergabe reagieren. (Vergleich Schaukel anschubsen, und ein Auto anschieben)
.
Siehe auch hier über verschiedene Frequenzen, und die Leistungsabhängigkeit von einem Verstärker:
https://www.youtube.com/watch?v=z0_fZhUMnu8
(Stephan Mueller: **Lautsprecher und Schall)




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Lautsprechertüftler der selbst konstruiert und nicht konsumiert.. ;-)

Für alle die erst noch Wissen in Erfahrung bringen müssen: Bitte "car-hifi-tipps-tricks-sowie-grundlagen " der Einfachheit halber lesen.

Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von »Katakomba« (23. Oktober 2017, 23:01)


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