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Antwort auf: Subwoofer-Fragen

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#51716
Monti

Moin Thomas,

sorry, das war natürlich in der Mittagspause alles sehr verkürzt und viel zu knapp dargestellt. Ich prahle hier auch nur mit gesundem, angelesenem Halbwissen. Ich bin kein Akustiker oder Psychoakustiker. Aber vielleicht doch noch drei Worte dazu, wie ich die Materie verstanden habe, korrigiert mich gerne, wenn ich falsch liege.

Mit meiner Äußerung zur Ortbarkeit ab 500 Hz habe ich mich konkret auf die HRTF (Head-Related Transfer Function) bezogen. Diese beschreibt das Lokalisationsvermögen unseres Gehörs anhand von Amplitudenunterschieden durch Beugungseffekte am Kopf und am Ohr und dieser Effekt startet für uns wahrnehmbar ab etwa 500 Hz und nimmt mit zunehmender Frequenz zu.

Daneben kann unser Gehör Schallquellen auch durch Laufzeitunterschiede orten, wobei wir die größte Empfindlichkeit bei frontal auftreffendem Schall haben, bei seitlich auftreffendem Schall ist sie am schlechtesten. Theoretisch ist unser Gehör unter Idealbedingungen auch in der Lage, Schallquellen unter 100 Hz zu orten, da aber bei Musik oder im HK auch über die anderen Lautsprecher ständig etwas passiert, ist unser Gehör in dieser komplexen Situation dazu nicht mehr in der Lage.

Völlig unterschlagen habe ich in der Betrachtung oben auch die Ortbarkeit durch zu geringe Entfernung des Subs, weil es eher praxisfremd ist. Hier geht es um die Fähigkeit unseres Gehörs eine Schallquelle durch Pegelunterschiede zu orten. Schall breitet sich kugelförmig aus und die Lautstärke nimmt um 6 dB je Entfernungsverdopplung ab. Habe ich den Subwoofer 20 cm neben dem linken Ohr so beträgt der Abstand zum rechten etwa 40 cm und das dort ankommende Signal ist ca. 6 dB leiser. Das kann unser Ohr bestens unterscheiden und wir hören, dass der Subwoofer sich gerade dranmacht, das LINKE Trommelfell in die ewigen Jagdgründe zu schicken. Steht der Subwoofer mehrere Meter entfernt, machen die 20 cm Unterschied von einem Ohr zum anderen nur noch wenige Zehntel dB aus, wenn überhaupt. Diesen Unterschied kann unser Ohr nicht mehr wahrnehmen. (Die frequenzabhängige Lautstärkewahrnehmung können wir dabei außer Acht lassen, weil die Audiosignale aus unseren Kisten schon entsprechend aufbereitet sind.) Daher wird empfohlen, Subwoofer mit mindestens 2m Abstand aufzustellen. (Wie hoch ist das Sofa?)

Das räumliche Orientierungsvermögen unseres Gehörs hat sein Optimum zwischen 800 und 1600 Hz. Unterhalb von 800 Hz wertet unser Gehör hauptsächlich die Laufzeitunterschiede aus, oberhalb von 1600 Hz hauptsächlich Pegelunterschiede. Dazwischen nutzen unsere Ohren beide Messtechniken. Das hat auch seinen Grund, dass das Optimum dort liegt, weil die meisten für uns Menschen aus der Evolution wichtigen Umweltgeräusche aus diesem Frequenzband kommen.

Weitere Phänomene aus der (Psycho-)Akustik wie Frequenzmodulation, Doppler-Effekt, Wahrnehmung der Residualtonhöhe und Verdeckungseffekte spielen für die Fragestellung bzw. in den heimischen vier Wänden vermutlich keine Rolle und werden hier nicht weiter beschrieben.

Nicht vergessen darf man die Tatsache, dass jede natürliche Schallquelle auch ein Obertonspektrum hat, das bei der Ortung durchaus sehr relevant ist. Ein 100-Hz-Ton einer Basssaite oder Orgelpfeife hat eben ein entsprechendes Obertonspektrum, das die Ortbarkeit deutlich erleichtert. Bei der Wiedergabe über die heimischen Kisten teilen sich die Chassis bzw. die Lautsprecher das Frequenzband. Der Sub wird also gar nicht damit gequält, das gut ortbare Obertonspektrum wiedergeben zu müssen. Wir nehmen bewusst nur den tiefen Ton wahr, für die Ortung ist aber in viel höherem Maß das Obertonspektrum verantwortlich.

Fazit: idealerweise sollte ein Subwoofer viel Kontrolle und wenig Klirr haben, nicht zu hoch getrennt werden und in ausreichendem Abstand im Stereodreieck stehen. Wenn er nicht im Stereodreieck stehen kann, kann man im Problemfall über die anderen Parameter bedingt eine Ortbarkeit verhindern. Also tiefere Trennung, mehr Abstand und/oder besseres Material.

Und nun werfe ich alles wieder über den Haufen: Alle Theorie ist grau und manchmal greift unser Hirn ein um fehlendes zu ergänzen, was zu viel ist einfach weg zu schmeißen oder spielt uns einfach einen Streich. Das passiert beim Musikhören oder im Heimkino selbstverständlich auch.

Guten Wirkungsgrad
Ciao
Chris

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