Perfekte Basswiedergabe?

Dröhnender Bass ist lästig und kann mit einfachen Mitteln nicht verhindert werden.

Wer kennt dieses Problem nicht? Lautsprecher, die auch in der Lage sind, ohne allzuviel Pegelverlust recht tiefe Frequenzen wiederzugeben, regen Raummoden (auch „stehende Wellen“ genannt) besonders stark an und diese können sehr lästig werden. Bei Verwendung von Subwoofern hat das oft ganz dramatische Auswirkungen. Freud‘ und Leid liegen hier eng beieinander. Einerseits der Hörspaß und andererseits das Gedröhne.

Dazu kommt, dass es in den wenigsten Fällen freie Wahl bezüglich der Lautsprecheraufstellung gibt und ebenso nicht was den Hörplatz betrifft. Wäre es anders, könnte man zumindest die Position des Stereodreiecks im Raum optimieren und auf diese Art die schlimmsten Moden halbwegs in den Griff bekommen. Mehr allerdings auch nicht.

Physikalisch betrachtet ist jeder Raum eine dimensionsabhängige  Resonanzkammer. Je nachdem wo darin Schall entsteht und wo sich der Hörplatz- bzw. bei Messungen das Messmikrofon befindet, gibt es „gewaltige“ Frequenzberge und Frequenzlöcher, ganz besonders im Bereich der tiefen Töne. Nicht selten entstehen hier Differenzwerte im zweistelligen Dezibelbereich. Die Frequenzlöcher fallen dabei nicht so sehr auf wie die Frequenzberge, die ja die Ursache für das Gedröhne sind.

Mit Helmholzesonatoren (quasi Bassreflexboxen ohne eingebauten Chassis) und Plattenresonatoren kann man durchaus Vebesserungen erzielen, aber beides arbeitet nur in einem bestimmten schmalen Frequenzbereich und dazu noch mit begrenzter Absorbtionsleistung. Das große „Wunder“ passiert damit jedenfalls nicht. Für gute Wirksamkeit müssten Helmholzresonatoren mindestens so groß sein wie die Lautsprecher selbst. Plattenresonatoren wirken erst, wenn sie einige Quadratmeter groß sind.

So weit, so schlecht. Mit „passiven“ Methoden lassen sich meterlange Wellen nur wenig beeinflussen.

Und jetzt zur wirklich wirksamen „aktiven“ Methode. Diese ist technisch relativ aufwändig und nicht ganz billig. Auch muss der dazu notwendige Platz zur Verfügung gestellt werden, aber im Vergleich zu den anderen passiven Methoden ist dieser fast schon als klein zu bezeichnen.

Die Sache um die es hier geht ist etwas völlig Logisches und auch nichts Neues. Sie ist nur deshalb im Hifi-Bereich kein Thema, weil die Umsetzung davon in der Praxis nicht ganz einfach ist. Das dazu notwendige Wissen hat nämlich kaum ein Händler und auch kein „üblicher“ Endverbraucher.

Um in einem Raum tiefe Töne halbwegs gleichmäßig (perfekt funktioniert das sowieso nie) wiederzugeben, muss man verhindern, dass es zu besagten Resonanzen kommt. Und das geht nur, indem man die von den Lautsprechern abgegebenen tiefen Schallwellen, nachdem sie den Hörplatz passiert haben, sofort wieder „absaugt“. Denn was nicht mehr da ist, das kann auch nicht mehr zurückkommen/stören/dröhnen und das ist sozusagen der Trick dabei. Diese Absaugung muss hinter dem Hörplatz erfolgen. Genau genommen ist aber auch das alles Andere als perfekt, denn jeder Raum hat bekannter Weise (mindestens) drei Dimensionen. Für wirklich perfekte Tieftonwiedergabe müsste man den Aufwand somit zumindest verdreifachen, um jede Raumdimension mit einzubeziehen!

Aber schon die nur „eindimensionale“ aktive Absaugung ist wesentlich effektiver als die mit üblichen Methoden und sie ist eindeutig hörbar, sowie auch messbar.

In der Profiszene (die unvergleichlich seriöser ist und die technisch nicht wie die HiFi-Szene um mindestens ein Jahrzehnt hinterher hinkt) nennt man so etwas „Bassarray“ oder genauer „Double Bass Array“ (abgekürzt DBA) wenn man dabei kanalgetrennt vorgeht.

In der Praxis funktioniert das, indem man zwei Tieftöner (aktive Subwoofer), die in der Lage sind zumindest den gleichen Schalldruck im Tieftonbereich zu erzeugen wie die Hauptboxen, auf Ebene der Wand hinter dem Hörplatz aufstellt (möglichst symmetrisch).
Das heisst aber auch, dass es hinter dem Hörplatz noch freien Raum geben muss.

Um richtig „absaugen“ zu können, müssen diese Subwoofer:

→ gegenphasig zu den Hauptboxen arbeiten (das funktioniert leider nicht mit der eingebauten Phasejustage, die es bei aktiven Subwoofern gibt!).
→ auf gleichen Pegel eingestellt werden wie die Hauptboxen und mit deren Lautstärkeeinstellung synchronisiert sein.
→ nur bis maximal 100Hz arbeiten (minus 3db Punkt).
→ um das Maß zeitverzögert werden, den die Schallwellen benötigten, um vom Schallentstehungsort (Schallwand der Hauptboxen – oder der vorderen Subwoofer) bis zu den Bassabsaugern (also zu der Wand hinter dem Hörplatz) zu gelangen.

Die notwendige Zeitverzögerung lässt sich ganz leicht errechnen: Abstand vom vorderen Schallentstehunspunkt bis zum Bassabsauger (in Metern) dividiert durch die  Schallgeschwindigkeit (ca. 340m/sec) und schon hat man den richtigen Wert in Millisekunden. Für beispielsweise 5 Meter sind das 14,7ms.

Da es sich bei tiefen Frequenzen um meterlange Wellen handelt, geht es dabei nicht um 2-3 Dezimeter, einfaches Messen mit einem Maßband reicht völlig. Man benötigt auch keine spezielle Einmessung per Messmikrofon und Software. Theorie und Praxis passen hier bestens zusammen. Nur die Einstellung des gleichen Pegels wird ohne einem einfachen Handpegelmessgerät schwierig, weil das menschliche Gehör hier alles Andere als feinfühlig ist. Zur Not kann man sich dabei mit einem Aufnahmegerät behelfen, das einen Mikrofoneingang und manuelle Aussteuerung hat.

Aber! Es geht nicht ohne Digitaltechnik. Man benötigt für die Zeitverzögerung einen DSP (Digital Signal Processor). Das billigste externe Gerät dazu stellt die Fa. Behringer her. Von den sechs Kanälen benötigt man (bei DBA) nur zwei. Alle obengenannten Einstellungen erledigt man bei solchen Geräten (wenn man weiß wie!) mit ein paar Mausklicks.

Mir ist völlig klar, dass sich das alles recht abschreckend liest. Kaum Jemand wird so etwas im Wohnbereich machen. Hat man aber einen eigenen Hörraum zur Verfügung und strebt man möglichst perfekte Tieftonwiedergabe an, ist die Bassabsaugung eine Überlegung wert. Jedenfalls ist so etwas „tausendmal sinnvoller“ und wirkungsvoller als teure Kabel oder sonstiges umstrittenes Zeugs.

Ich habe diese Methode bei meiner privaten Anlage angewandt. So einen perfekten Bass habe ich weder je zuvor wo gehört noch je vorher in meinem Hörraum gehabt.