Sind mehrere Subwoofer besser als einer?

Es wird oft gesagt, dass mehrere Subwoofer besser sind als einer. In diesem Artikel erklärt uns Prathmesh Thakkar, KEF R&D Engineer, was Raummoden sind und wie das Hinzufügen eines zweiten Subwoofers die Klangleistung in Ihrem Raum verbessern kann.

Warum brauche ich einen Subwoofer?

Indem die tiefsten Frequenzen an den Subwoofer abgegeben werden, können die Hauptlautsprecher den Rest der Frequenzen wesentlich besser wiedergeben. Sobald die Hauptlautsprecher hochpassgefiltert sind, müssen die Tieftöner nicht mehr die hohen Anforderungen an den Schalldruck erfüllen, um die tiefsten Frequenzen zu erzeugen. Durch die Verringerung der Auslenkung der Treiber werden Verzerrungen reduziert und der Headroom verbessert, so dass die Hauptlautsprecher auch bei lauteren Wiedergabepegeln sauber spielen können. Die Verbesserung macht sich besonders bei Zwei-Wege-Systemen wie der LSX II und der LS50 Wireless II bemerkbar, die keinen eigenen Basstreiber haben, sondern einen Mittel-Tieftöner, der mittlere und tiefe Frequenzen erzeugen muss. Hier finden Sie eine ausführlichere Anleitung zu Subwoofern mit allem, was Sie wissen müssen.

Raummoden verstehen

Raummoden sind ein physikalisches Phänomen, bei denen sich tieffrequente Schallwelle n mit ihrer eigenen Reflexion addieren, wobei bei bestimmten Frequenzen hohe Spitzenwerte oder Einbrüche erzeugt werden - ein Beispiel dafür sehen Sie in den Grafiken unten.

Die Grafik, die zeigt, dass der Schalldruck schnell ansteigt und dann konstant bleibt

Wo diese Raummoden in der Frequenz auftreten, wird durch den Raum selbst bestimmt, insbesondere durch seine geometrischen Abmessungen. Die tiefsten Raummoden treten entlang der längsten Abmessung des Raums auf. Wenn Sie z. B. einen perfekt rechteckigen Raum mit einer Länge von 5 m, einer Breite von 4 m und einer Höhe von 3 m haben, tritt die niedrigste Raummode entlang der Längsabmessung bei 34,3 Hz auf - das ist genau im Betriebsbereich Ihres Subwoofers. Die Raummode selbst weist ein Muster aus Hoch- und Tiefdruckbereichen auf, wie unten dargestellt.

Grafik mit schnell ansteigenden Schalldrücken

Wenn der Subwoofer in einem der Bereiche mit hohem Druck platziert wird, koppelt er sich sehr stark an den Raummodus an, was zu einer großen Spitze im Frequenzgang Ihres Subwoofers führt. Leider ist diese Spitze hörbar, da sie sich nicht nur stärker von den übrigen Frequenzen abhebt, sondern auch sehr langsam abklingt und im Raum "klingelt", so dass Ihr System dröhnend und der Bass "lose" oder "langsam" klingt.

Wie man Raummoden ausgleicht

Raummoden treten auch entlang der übrigen Dimensionen und zwischen Kombinationen dieser Dimensionen auf, so dass zu jedem Zeitpunkt mehrere Raummoden gleichzeitig auftreten können. Wir müssen uns darüber nicht allzu viele Gedanken machen, denn alle Räume haben Raummoden, und wir sind daran gewöhnt, sie bis zu einem gewissen Grad zu hören. 

Das Ziel ist es, die Raummoden so weit wie möglich auszugleichen, und der Schlüssel dazu ist die Aufstellung. Dazu können Sie den Subwoofer-Krabbeltrick anwenden. Stellen Sie den Subwoofer auf Ihren Hörplatz und spielen Sie etwas basslastige Musik. Kriechen Sie dann auf dem Boden in dem Bereich herum, in dem Sie Ihren Subwoofer aufstellen möchten, und hören Sie zu. Hören Sie, ob es für Sie gut klingt, und wählen Sie die Position, die für Sie am besten klingt. Tauschen Sie dann einfach den Platz mit Ihrem Subwoofer und Sie sollten ein System haben, das großartig klingt! 

Hinzufügen eines zweiten Subwoofers zur Behebung problematischer Raummoden

Die meisten von uns haben Räume in ihren Häusern, die mehreren Zwecken dienen. So kann Ihr "Hörraum" auch das Wohnzimmer Ihrer Familie sein, in dem verschiedene Möbelstücke und andere Gegenstände stehen, die Ihre Möglichkeiten zur optimalen Positionierung Ihres Subwoofers einschränken. Die Leistung Ihres Subwoofers in der besten Kompromissposition könnte zum Beispiel so aussehen.

Grafische Darstellung des Schalldrucks für einen Subwoofer in einer typischen Raumkonfiguration

Anhand der Wasserfallkurve kann man sehen, wie die Raummode bei 34,3 Hz " klingelt". Eine ganze Sekunde später ist die Raummode immer noch aktiv.

Graphe  sismique affichant la fréquence d'un caisson de basse.

Raummoden haben eine interessante Eigenschaft, nämlich dass die Druckbereiche eine Polarität haben. Wenn Sie sich die Form der Raummode bei 34,3 Hz entlang der Längendimension ansehen, können Sie sehen, dass der Druck in der ersten Hälfte negativ und in der zweiten Hälfte positiv ist und in der Mitte null. Wenn Sie Ihren einzelnen Subwoofer in der Mitte der Länge platzieren, wird die Raummode natürlich unterdrückt. Allerdings befindet sich der Subwoofer dann in der Mitte des Raums und ist möglicherweise keine praktikable Lösung. 

Stattdessen können Sie einen weiteren Subwoofer einsetzen und ihn so positionieren, dass er die Energie des ersten Subwoofers aufhebt. Dazu können Sie die Position des ersten Subwoofers an der Mittellinie spiegeln. Vergessen Sie nicht, die Verstärkungen für jeden der Subwoofer um 6 dB zu reduzieren, um den ursprünglichen Ausgangspegel beizubehalten.

Hier ist eine visuelle Darstellung, wie sich der Raummodus bei 34,3 Hz mit einem (links) und zwei (rechts) Subwoofern verhält.

Eine Subwoofer
Zwei Subwoofers

Durch das Hinzufügen des zweiten Subwoofers wird nicht nur die erste Mode bei 34,3 Hz unterdrückt, sondern auch die bei 68,6 Hz, 92,3 Hz und so weiter, und das alles nur aufgrund von Platzierung und Symmetrie. Hätten Sie mehr Subwoofer, z. B. vier Subwoofer, könnten Sie natürlich noch mehr Moden unterdrücken, indem Sie dieses einfache Schema erweitern. Letztendlich ist die Unterdrückung problematischer Raummoden der Schlüssel zur Verbesserung der Leistung Ihrer Subwoofer im Raum und damit auch der Ihres gesamten Systems.

Wie man Subwoofer in einem nicht rechteckigen Raum aufstellt

Es gibt einen kleinen Vorbehalt, den wir bisher noch nicht erwähnt haben: Die meisten Räume sind nicht perfekt rechteckig. Merkmale wie Türen, Fenster, Kamine, Nischen usw. können die Frequenzen, in denen die Raummoden auftreten, verändern und ihre Form im Raum beeinflussen. Wenn Sie also einfach zwei Subwoofer symmetrisch in einem nicht rechteckigen Raum aufstellen, werden Sie nicht die gleichen Ergebnisse erzielen wie oben beschrieben, aber es gibt eine Lösung! Sie müssen jetzt wieder auf dem Boden krabbeln!

Sobald Sie Ihren ersten Subwoofer positioniert und die problematische Raummode identifiziert haben, spielen Sie einen reinen Ton mit der entsprechenden Frequenz und krabbeln erneut durch den Raum. Diesmal versuchen Sie, die Stelle in der gegenüberliegenden Hälfte des Raums zu finden, an der dieser Ton am lautesten klingt. Dies ist der Bereich mit dem höchsten Druck. Stellen Sie Ihren zweiten Subwoofer an dieser Stelle auf und gehen Sie zurück zu Ihrem Hörplatz. Vergessen Sie nicht, die Voreinstellung zu aktualisieren, indem Sie der KEF Connect-App mitteilen, dass Sie jetzt zwei Subwoofer haben. Sie sollten feststellen, dass der Ton viel leiser ist als zuvor (mit nur einem Subwoofer). Das beweist, dass die Vorgehensweise funktioniert! Wenn es lauter geworden ist, geraten Sie nicht in Panik. Das bedeutet, dass Ihre Subwoofer mit der gleichen Polarität abstrahlen und sich addieren, anstatt sich gegenseitig auszulöschen. Gehen Sie einfach an die Rückseite eines Ihrer Subwoofer und drehen Sie die Phase um 180 Grad. Wenn Sie die Phasen richtig eingestellt haben, können Sie die Position des Subwoofers anpassen, um das Ergebnis noch weiter zu verbessern. Jetzt können Sie ein gut eingestelltes System in einem gut funktionierenden Raum genießen. Hören Sie sich Ihre Lieblingsmusik mit beiden Subwoofern an. Schalten Sie dann einen aus und versuchen Sie, den Unterschied zu hören. Dann schalten Sie den zweiten Subwoofer wieder ein und bemerken den Unterschied. 

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