TIPPS

Nachfolgend erhalten Sie einige wichtige Tipps und Hinweise zum Bau aktiver Lautsprecher, welche wir nach Auswertung Ihrer Fragen an uns zusammengestellt haben. 

1) Wattleistung von Endstufen und Lautsprechern

2) Welche Wattleistung wird benötigt?

3) Sinn und Unsinn einer 2 Ohm Stabilität

4) Die Wahl des Subwoofergehäuses

5) Die Wahl des Subwooferlautsprechers

6) Korrekter Einbau einer Aktivelektronik

7) Anschluss an Surrounddecoder

8) Subwooferaufstellung

9) Übernahmefrequenzen zwischen Subwoofer und Satelliten

10) Erläuterungen zur Tiefbassanhebung


1) Wattleistung von Endstufen

1000 Watt leistet der Steckernetzteil betriebene PC-Aktivlautsprecher, 200 Watt leistet der Batterie betriebene Radiorecorder, vergleichsweise bescheidene 500 Watt gibt der Hersteller der 30kg schweren Profiendstufe an.

Augenscheinlich stammen viele Leistungsangaben nicht aus dem Messlabor, sondern aus der Werbeabteilung des Herstellers, da immer noch viele Interessenten Klangtreue mit einer hohen Wattleistung gleichsetzen.

Wessen Angaben können Sie als Kunde nun vertrauen? Eine Tendenz ist leicht erkennbar: Je preiswerter die Herstellung des Produktes ist, umso weiter entfernen sich offensichtlich die angegebenen von den tatsächlichen Leistungswerten. Je intensiver ein Hersteller die Wattleistung eines Verstärkers bewirbt, desto misstrauischer sollten Sie sein.

Eine Wattleistung, egal, ob nur in der Werbebotschaft oder auch
tatsächlich vorhanden, ergibt keinen Rückschluss auf die Klangqualität !

Gerade bei Verstärkern lässt sich die maximale Leistung sehr einfach ermitteln. Die Endstufenleistung kann nicht größer sein als die maximale Leistung des Netzteils. Zudem gehen nochmals mindestens 20% als Abwärme verloren. Drei Monozellen bzw. ein Steckernetzteil geben eine Leistung von ca. zwei bis zehn Watt ab. Dies ist somit die maximale Verstärkerleistung üblicher PC-Lautsprecher bzw. Radiorecorder. Wird eine Hifi-Endstufe mit z.B. 100 Watt angegeben, muss das Netzteil eine Leistung von ca. 120VA (=120 Watt) besitzen. Nur dann kann die Endstufe sauber und impulsfest arbeiten. Prüfen Sie daher zur Kontrolle die tatsächliche Leistung des Endstufentransformators, welche zumeist als kleine Zahl auf dem Trafo zu finden ist. 

Alle Endstufen von Thommessen besitzen Ringkerntransformatoren mit einer Überdimensionierung von 20 bis 30%. Wir verzichten in Ihrem Interesse bewusst auf oft irreführende Angaben wie Impuls-, PMPO- oder Musikleistung und geben stets die Dauerleistung an 4/8Ohm bei Vollaussteuerung (=1%THD) an. 

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2) Welche Wattleistung wird benötigt?

Bereits bei einer abgegebenen Leistung von einem (!) Watt ist die normale Zimmerlautstärke längst erreicht und eine Unterhaltung kaum noch möglich.

Soll nun ein Lautstärkepegel wahrnehmbar erhöht werden, muss die Wattleistung mindestens vervierfacht werden. Dies bedeutet, dass sich die mit einer 50 Watt Endstufe erzielbare Lautstärke kaum von einer 100 Watt Endstufe unterscheidet. Erst bei 200 Watt ist die Lautstärke erkennbar höher.
Entscheidend ist nicht nur die Wattleistung, sondern die Stabilität einer Endstufe. Eine schlechte 100W Endstufe klingt schon bei 50W kraftlos, während die bessere 50W Endstufe bis zur Leistungsgrenze sauber bleibt.

Bereits 50W bis 80W sind ausreichend, um alle Bewohner eines Mehrfamilienhauses an der eigenen Musik teilhaben zu lassen. Leistungen über 200W setzen bereits sehr tolerante Nachbarn oder eine freistehende Immobilie voraus. Dennoch kann eine 200W Endstufe durchaus in einer normalen Wohnung betrieben werden. Die Kraftreserve muss nicht unbedingt ausgefahren, sondern kann vielmehr für kurzfristige, leistungszehrende Bassimpulse sinnvoll genutzt werden.

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3) Sinn und Unsinn einer 2 Ohm Stabilität

„Ist die Endstufe auch 2 Ohm stabil ?“ lautet eine oftmals gestellte Frage. „Selbstverständlich nicht“ ist unsere Antwort, wohl wissend, hiermit beim Interessenten ein Erstaunen hervorzurufen. Abgesehen vom zweifelhaften Nutzen eines 2 Ohm Betriebes aufgrund des sinkenden Dämpfungsfaktors und der resultierenden, schlechten Impulstreue (siehe unter THOMMESSEN / Technische Daten - Wir zeigen Transparenz / Dämpfungsfaktor) müsste eine wirklich 2 Ohm stabile Endstufe folgenden Bedingungen genügen

  • Die Endstufe muss bei 2 Ohm ca. die doppelte Leistung wie bei 4 Ohm bzw. die vierfache Leistung wie bei 8 Ohm abgeben.

  • Das Netzteil muss ca. 25% mehr Leistung besitzen, als der Verstärker bei 2 Ohm abgibt. Dies entspräche jedoch schon einer Überdimensionierung von 150% gegenüber der Leistung bei 4 Ohm.

  • Die Kühlkörper müssen den halben Wärmewiderstand besitzen, also doppelt so groß sein wie bei 4Ohm.

  • Die Leistungstransistoren müssen die doppelte Verlustleistung verarbeiten können.

Es ist leicht zu erkennen, dass eine 2 Ohm stabile Endstufe einen enormen Material- und Kostenaufwand erzeugt, obwohl 99.9 % aller Hifi-Lautsprecher eine Nennimpedanz größer 4 Ohm besitzen, der Mehraufwand also nie wirklich genutzt wird.

Hier zeigt sich aber auch, warum hochwertige High-End Verstärker extrem große Netzteile und entsprechende Kühlkörper besitzen. Eine wirklich 2 Ohm stabile Endstufe, die bei 8 Ohm 2x100W abgibt, muss in der Stereoversion bereits mit einem 1000Watt Netzteiltransformator ausgerüstet sein. Somit erklären sich schnell die oft fünfstelligen Preise dieser Endstufenboliden.

Falls Sie also einem angeblich 2 Ohm stabilen Verstärker begegnen, hinterfragen Sie mit Fachwissen und Verstand diesen Hinweis. Sofern die Endstufe 100W an 4 Ohm leistet, muss der Netzteiltransformator mind. 250 VA besitzen, um die resultierenden 200W an 2 Ohm abgeben zu können. Auch Messprotokolle der Testzeitschriften decken schnell auf, ob eine Endstufe wirklich souverän 2 Ohm stabil ist oder ob die abgegebene Leistung bei 2 Ohm nur minimal größer oder gar kleiner als bei 4 Ohm ist. Spätestens hier werden Sie erkennen, dass mit „2Ohm stabil“ zumeist die Aussage „geht bei 2 Ohm nicht sofort kaputt“ gemeint ist. Daher wird unsere Antwort auch weiterhin „Selbstverständlich nicht“ lauten, denn wir produzieren hochwertige Geräte zu einem sehr angemessenen Preis und geben dazu ehrliche und technisch nachvollziehbare Auskünfte.

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4) Die Wahl des Subwoofergehäuses

Bei der Konzeption eines aktiven Subwoofers empfehlen wir geschlossene oder Bassreflex-Systeme. Sofern Sie ein Aktivmodul mit Tiefbassanhebung verwenden, sollten Sie ein geschlossenes Gehäuse bevorzugen. Der frühere Tiefbassabfall gegenüber dem Bassreflexsystem wird hierbei elektronisch ausgeglichen, der Subwoofer klingt dabei sehr trocken und präzise.
Bassreflexgehäuse sollten Sie ohne oder nur mit geringer Tiefbassanhebung betreiben, da der Subwoofer im unteren Bereich unpräzise werden kann. Dies ist kein Mangel der Tiefbassanhebung, sondern des Gehäuseprinzips!

Bandpass-, TML oder Hornsysteme eignen sich nur bedingt zum Bau aktiver Subwoofer. Auf die Tiefbassanhebung sollte hier grundsätzlich verzichtet werden. Da diese Systeme bei tiefen Bassfrequenzen keine ausreichende mechanische Dämpfung besitzen, besteht die Gefahr der Beschädigung des Lautsprechers. Dies ist durch das Anschlagen der Membran deutlich zu hören. Zudem trennen Bandpasssysteme systembedingt den Subwoofer zu hohen Frequenzen passiv ab, sodass die Aktivfilter des Subwoofermoduls nicht optimal arbeiten können.

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5) Die Wahl des Subwooferlautsprechers

Ein Subwoofer muss mit seiner Membranbewegung die Luft in Schwingung versetzen. Eine große Membran muss weniger Hub, eine kleine Membran vergleichsweise mehr Hub leisten, um eine gleiche Luftbewegung zu erzielen. Ein Lautsprecher mit größerer Membran spielt daher immer souveräner und mit mehr Reserven als ein kleinerer. Leider sind große Membranen auch entsprechend schwer, sodass wiederum Präzision und Schnelligkeit leiden.
Als optimale Lösung haben sich daher Subwoofer mit mehreren, kleineren Basslautsprechern bewährt. Wir empfehlen zwei bis vier Chassis zwischen 15cm und 25cm Durchmesser. Die Membranflächen addieren sich und die gute Präzision bleibt gewährleistet.

Entscheidend bei der Lautsprecherwahl ist ebenfalls der Wirkungsgrad. Dieser gibt an, welcher Schalldruck bei 2.8V Spannung (= 1Watt an 8Ohm / 2Watt an 4Ohm) in einer Entfernung von 1m erzeugt wird. Achten Sie bei diesem Messwert auf die angegebene Frequenz. Ein hoher Wirkungsgrad von z.B. 93dB bei 1000Hz ist kein Bewertungskriterium für einen Subwooferlautsprecher. Entscheidend ist allein der Wert bei ca. 50Hz.
Je höher der Wirkungsgrad ist, desto dynamischer und lauter spielt der Subwoofer. Ein um ca. 2-3dB leiserer Lautsprecher benötigt schon die doppelte Verstärkerleistung, um den gleichen Schalldruck des wirkungsgradstärkeren Lautsprechers zu erzeugen.

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6) Korrekter Einbau einer Aktivelektronik

Ein gutes Lautsprechergehäuse besteht aus Gründen der Stabilität und der Resonanzunterdrückung zumeist aus 19mm Spanplatte oder MDF. Oft werden auch stärkere Platten oder festere Materialien sowie zusätzliche Gehäuseverstrebungen benutzt. Sicherlich würde hierbei niemand vorschlagen, an Stelle einer Gehäuserückwand aus stabilem Holz, eine Rückwand aus 4mm Aluminium oder einem vergleichbaren Material zu verwenden. Das Resonanzverhalten und die mechanische Instabilität im Vergleich zu einer Holzplatte der fünffachen Stärke verbieten dieses Vorhaben.

Dennoch erreicht uns sehr oft die Frage, ob unsere Aktivmodule ohne zusätzliche Kammer bedenkenlos in die Gehäuserückwand montiert werden können. Da jedes Aktivmodul aus einer Aluminiumplatte mit montierter Elektronik besteht, empfehlen wir grundsätzlich, das Modul durch eine eigene Kammer mit einer Wandstärke von ca. 9mm oder mehr vom eigentlichen Gehäuse abzukoppeln. Neben der erzielten Klangverbesserung, schützt eine Kammer die wertvolle Elektronik vor dem feinen Faserstaub der Dämmwolle sowie der ständigen, mechanischen Belastung durch Membranbewegungen des Lautsprechers.

Aus thermischen Gründen muss das Aktivmodul hierbei senkrecht montiert werden. Nur so kann der Kamineffekt frische Luft am Modul und an den Kühlrippen vorbei führen. Das Modul darf daher niemals waagerecht oder gar auf dem Rücken liegend montiert werden.

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7) Anschluss an Surrounddecoder

Viele Decoder besitzen bereits einen Mono-Subwooferausgang. Der Anschluss eines Subwoofermoduls mit Stereoeingang geschieht wie folgt:

  1. Führen Sie die beiden Eingänge des Subwoofermoduls mittels Y-Adapter zusammen. Stellen Sie nun die Verbindung zum Subwooferausgang des Decoders her.

  2. Damit sich die Subwooferfilter des Decoders und des Aktivmoduls nicht gegenseitig behindern, stellen Sie die Filter des Aktivmoduls auf die höchste Frequenz oder schalten auf „Filterbypass“.

Hinweis:
Auf keinen Fall darf versucht werden, durch Anschluss eines Y-Adapters an den Stereoausgang Ihrer Vorstufe oder Ihres Decoders aus einem Stereosignal ein Monosignal zu erzeugen. Das Gerät wird hierbei beschädigt! Die Umsetzung von stereo auf mono kann ausschließlich vom Subwoofermodul übernommen werden.

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8) Subwooferaufstellung

Der Aufstellung des Subwoofers muss große Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die oft vertretene Ansicht, der Subwoofer könne beliebig im Raum plaziert werden, trifft nicht zu. Folgende Tipps sollten beachtet werden:

Optimal ist die freie Aufstellung des Subwoofers mit einer Entfernung von mindestens 0.5 Meter zu jeder Wand. Falls der Subwoofer aus optischen Gründen näher an eine Wand oder gar in eine Raumecke gestellt werden muss, besteht die Gefahr, dass die Basswiedergabe unpräzise und dröhnend wirkt. Durch Hörtests müssen Sie den optimalen Kompromiss zwischen guter Akustik und der besten Raumaufteilung finden.

Nicht nur die Aufstellung im Raum, sondern auch die Platzierung von Subwoofer und Satelliten zueinander ist für eine homogene Klangwiedergabe außerordentlich wichtig.

Die Schalllaufzeiten und somit der Abstand der drei Lautsprecher zum Hörplatz müssen identisch sein, damit Subwoofer und Satelliten eine akustische Einheit bilden. Optimal ist die Aufstellung des Subwoofers zentral zwischen beiden Satelliten. Die nachfolgenden Skizzen zeigen einige Aufstellungsmöglichkeiten.

sehr gut - der Subwoofer steht zentral zwischen den Satelliten. Die Abstände zwischen Hörplatz und Satelliten sowie zwischen Hörplatz und Subwoofer sind gleich.

gut - die Abstände Hörplatz zu Subwoofer und Hörplatz zu Satelliten sind in etwa gleich. Da der Subwoofer jedoch außerhalb der beiden Satelliten steht, sollte die Subwoofergrenzfrequenz 80Hz nicht überschreiten.

nicht empfehlenswert - durch die Hörplatz nahe Aufstellung des Subwoofers ergeben sich Schalllaufzeitunterschiede. Die Platzierung in der Raumecke verursacht u.U. eine unpräzise Basswiedergabe.

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9) Übernahmefrequenzen zwischen Subwoofer und Satelliten

Das menschliche Ohr kann tiefe Frequenzen nicht exakt orten. Diese Eigenschaft endet nicht bei einer genau definierten Frequenz, vielmehr verläuft die Grenze, ab der tiefe Frequenzen ortbar werden, fließend.

Eine tiefere Übernahmefrequenz ist generell empfehlenswert, denn sie führt zu einem homogeneren Klangbild, da der Subwoofer nicht geortet werden kann. Hierbei müssen Sie jedoch beachten, dass eine Übernahmefrequenz von z.B. 50Hz einen Satellitenlautsprecher voraussetzt, der auch 50Hz linear übertragen kann.
Eine hohe Übernahmefrequenz entlastet die Satellitenlautsprecher, der Subwoofer kann jedoch nun akustisch ortbar werden.

Beginnen Sie Ihre Hörtests mit Übergangsfrequenzen von ca. 80Hz. Ermitteln Sie durch Veränderung der Trennfrequenzen die für Ihre Satelliten-Subwoofer-Kombination optimale Einstellung. Hierbei können auch voneinander verschiedene Übernahmefrequenzen getestet werden. Das Optimum ist erreicht, wenn alle drei Systeme als Einheit zusammenspielen und der Bass nicht einzeln hörbar ist.  

Hinweis:
Ein Satellitenfilter entlastet nicht nur die angeschlossenen Lautsprecher, es kann auch dessen Klangeigenschaft verändern, denn:

  • Die Satellitenendstufe wird nicht mehr mit Strom zehrenden Bassimpulsen belastet
  • Die Bassmembranen der Satelliten vollziehen keine großen Membranauslenkungen mehr

Die neuen Betriebsbedingungen der Endstufe und der Satellitenlautsprecher beeinflussen den Klangcharakter des gesamtes Systems. Dies ist kein Mangel der Aktivweiche, sondern ergibt sich nachvollziehbar aus den genannten Umständen.

Sie können die Satelliten auch weiterhin ungefiltert, d.h. fullrange laufen lassen. Der Subwoofer ergänzt dann den fehlenden Tiefbassanteil. Es besteht jedoch die Gefahr, dass die Satellitenlautsprecher bei höheren Lautstärken schnell beschädigt werden. Der Subwoofer übertönt hierbei im Bassbereich die Satelliten, sodass deren Verzerrungen nicht wahrgenommen werden können.

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10) Erläuterungen zur Tiefbassanhebung

Eine Tiefbassanhebung dient zur Erweiterung der unteren Grenzfrequenz des Subwoofers. Hierbei wird gezielt Leistung auf den Frequenzbereich gegeben, in welchem der Frequenzgang des Basslautsprechers bereits abfällt.

Die Tiefbassanhebung ist nicht mit der Bassregelung einer Vorstufe oder eines Vollverstärkers vergleichbar, da die Tiefbassanhebung sehr schmalbandig ist. Bei einer Einstellung auf z.B. 30Hz bleiben bereits Frequenzen von 60Hz unverändert. Daher kann die Anhebung auch nur dann wahrgenommen werden, wenn das Tonmaterial auch diese tiefe Frequenz enthält.

Bitte beachten Sie hierzu die Ausführungen unter „Die Wahl des Subwoofergehäuses“

Wichtig:

Eine Tiefbassanhebung um 6dB bedeutet eine Vervierfachung der Leistung !

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