Das Tiefbassproblem
Zwischen 20-40 Hz befindet sich genauso eine Oktave wie zwischen 10.000 – 20.000 Hz, eine Binsenweisheit für den Fachmann. Jedoch ist vielen Konsumenten nicht klar, dass man eine Tonleiter vom tiefen C bis zum hohen C einmal in diese 20 Hz Differenz genauso hineinbekommt wie auch nur einmal in die 10.000 Hz zwischen 10.000-20.000 Hz. Aus dieser Unkenntnis wird der Obertonbereich überschätzt – der Tiefbassbereich unterschätzt. Kein Musikliebhaber kauft Lautsprecher, die bei 10.000 Hz am Ende sind, jedoch fallen die meisten – auch teuren – bei 40 Hz schon stark ab oder können noch etwas tiefer, aber kraftlos. Elektronisch generierte Töne und Effekte insbesondere bei Filmen lassen mehr Tiefbasswünsche aufkommen, die von guten Subwoofern auch tief, aber verzerrt wiedergegeben werden. Für einen Test der Tiefbassqualität eignet sich am besten eine Schlagzeugbasstrommel mit kurzen Impulsen und hoher Lautstärke an der Grenze der Belastbarkeit. Wenn man diese live vergleicht mit 99% aller teuren Subwoofer, kommt Enttäuschung auf, da der Lautsprecher aus einem satten, kräftigen und sehr kurzen Knall ein schwammiges “Bumm” macht. Woran liegt das?
1. Das Basstrommelfell ist viel größer, aber leichter als die Lautsprechermembrane. Deshalb kommt sie schneller in Bewegung, stoppt schneller und knallt mit 2 mm Hub 3-5 mal stärkere Druckwellen in den Hörraum als eine 25-38 cm Membrane bei gleichem Hub. Der Lautsprecher muss das mit viel größerem Membranhub ausgleichen, was er aber nur viel langsamer kann; denn wenn die Trommel schon wieder aufgehört hat, bewegt sich die Membrane immer noch. Bei kurz aufeinanderfolgenden Tiefbassschlägen flattert die Membrane noch vom letzten Schlag, wenn schon der zweite kommt.
2. Die Versuche, die schwache Tiefbasswiedergabe des Lautsprechers aufzupeppen mit Bassreflex, Bandpass und sonstigen “schmutzigen Tricks” verschlechtert die Impulsgenauigkeit noch weiter gegenüber einer geschlossenen Box, die wiederum nicht laut genug ist “da unten”.
3. Die teuersten Langhubsubwoofer arbeiten mit extrem hohen Leistungen, um die schweren Membranen doch noch auf Live-Lautstärke anzutreiben, was auch gelingt. Allerdings wird dadurch die Ein- und Ausschwingzeit im Vergleich zur Fußtrommel noch schlechter. Eine zusätzliche elektronische Membranregelung kann die Verzerrungen verringern, jedoch die Masseträgheit nicht aufheben.
Das Hornprinzip
Weil die alten Röhrenverstärker kaum über 50 Watt leisteten, mussten die Lautsprecher einen hohen Wirkungsgrad haben. Heute sind die “Nebeneffekte” am wichtigsten: unschlagbare Präzision plus Dynamik. Die großen Hörner wurden zu teuren Exoten, seit man mit höherer Verstärkerleistung auch aus kleineren geschlossenen Bassreflex-, Transmissionline-, Compound etc. -Gehäusen guten Tiefbass produzieren kann, aber leider keinen sehr guten mit sehr hohem Schalldruck. Bei Größen von 20-80 Liter müssen die eingebauten 25-38 cm Lautsprecherchassis schwere Membranen haben und einen langen Membranhub. Beides senkt den Wirkungsgrad dramatisch und kann auch durch Leistungen von 1000 Watt und Kompensationsschaltungen nur zum Teil ausgeglichen werden. Das hohe Membrangewicht mit langem Membranhub verschlechtert aber auch die Impulswiedergabe, die dem Signal hörbar hinterher hängt. Auch die besten solcher geschlossenen oder Bassreflex-Boxen haben höhere Verzerrungen als gute Basshörner.
Fazit
Sogar vor 1960 konstruierte sehr gute Basshörner, betrieben mit durchschnittlichen 30-Watt-Verstärkern, sind hinsichtlich Verzerrungen, Impulstreue und Dynamik den oben beschriebenen “modernen” Boxen überlegen.
Das Eckhorn
Streng nach den Formeln müsste ein freistehendes Horn mit großem Basschassis für 20 Hz eine Länge von über 8 Metern haben und eine Hornöffnung von über 20 Quadratmetern. Auch gefaltet sprengt dieses Monstrum die Grenzen von privaten Räumen. Schon in den 40er Jahren bauten geniale Erfinder in einer Ecke stehende kurze Hörner, welche die angrenzenden Wände als Hornverlängerung einbeziehen.
Zylindergehäuse
Ein sehr hoher Schalldruck bewirkt auch hohen Druck auf die Gehäusewände. Behälter für extremen Druck bestehen deshalb aus Kugeln oder Zylindern, die stabiler sind als Gehäuse mit planen Wänden, auch wenn diese dickwandiger und verstrebt sind. Ein Lautsprechergehäuse muss Wechseldruck bei verschiedenen Frequenzen standhalten. Jede Gehäusewandbewegung vermindert die Qualität und den Schalldruck. Weiterhin verschlechtern parallele Innenwände die Lautsprecherwiedergabe durch Hohlraumresonanzen. Das Reckhorn Zylindergehäuse vermeidet konstruktiv diese Probleme. Durch die Eckaufstellung entsteht eine Expotentialhornleitung mit innenliegender Druckkammer und zum Boden gerichteter Kammer mit Weiterleitung in den Hörraum (Patent angemeldet).
Präzisions-Subwooferchassis
Leider gibt es bei Lautsprechern kaum eine Eigenschaft, die nicht einen entsprechenden Nachteil hat, wie z.B.
- sehr stabile Membrane – hohes Gewicht
- hoher Wirkungsgrad – leichte aber unstabile Membrane
- sehr langer Membranhub – geringer Wirkungsgrad
Nur langjähriges Know-How und hochwertige Bauteile führten zu einem optimierten Chassis – dem verwendeten W-330D4. Die meisten (auch teuren) Bandpass- und Horntreiber haben zu schwache Membranen, die vor allem bei frontgeladenen Horndruckkammern dem hohen Strahlungswiderstand nicht standhalten. Drücken Sie einmal von hinten in die Membranmitte. Schon bei geringem Druck knicken diese Membranen ein. Die hier verwendete Membrane besitzt ein unerreichtes Stabilitäts-Gewichtsverhältnis – die wichtigste Vorraussetzung für den Betrieb im Horngehäuse und für maximale Klangpräzision.