Letzte Aktualisierung am 8. September 2020
In den letzten Monaten durfte ich für AMAZONA.de unterschiedliche Studio-Subwoofer in diversen Preislagen testen. Die Berichte sind inzwischen alle online, allerdings habe ich sie noch nicht auf merkst.de veröffentlicht. Das hat einen einfachen Grund, denn diese vielen Produkte ermöglichen mir, einen Ratgeber zu diesem Thema zu schreiben. Wie gewohnt einfach verständlich und auf das Wesentliche reduziert. Die Verweise zu den getesteten Produkten findet Ihr im Verlauf dieses Artikels.
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Was macht ein Subwoofer?
Stellt man diese Frage, wird wahrscheinlich jeder spontan antworten, dass ein Subwoofer für die Wiedergabe extrem tiefer Frequenzen zuständig ist. Vermutlich erinnert man sich auch an die 90er Jahre, wenn an Ampeln dicke Autos mit noch dickerem Sound zu hören waren, deren Bass fast schon die Autokennzeichen aus den Verankerungen schleuderten. Das war die Zeit, als Subwoofer populär wurden. Begünstigt einerseits durch Car-HiFi, andererseits aber auch durch die aufkommenden Heimkinosysteme. Fast unsichtbare Lautsprecher mit einem brachialen Klangfundament wurden versprochen, jedoch ließ sich auch damals die Physik nicht überlisten. Von daher werden sich manche auch noch an Heimkinosysteme erinnern, deren Bassanteil von manch vorbeifahrenden Autos übertönt werden konnte.
Die damals in den Kaufhäusern erhältlichen Heimkinosysteme waren sehr vielfältig, ähnelten sich allerdings auch stark. Meist bestehend aus fünf kleinen Würfeln und einem dicken Lautsprecher, den man irgendwo in die Ecke stellen sollte. „Man hört ja gar nicht, woher der Bass kommt“, hieß es sowohl in der Werbung, als auch von den eifrigen Verkäufern, die zumeist aufgrund mangelnder Fachkenntnis die Werbesprüche gerne nachplapperten. Tatsächlich hätte der logische Sachverstand einem schon klar machen müssen, dass das so nicht ganz funktionieren kann. Das zumeist geringe Gewicht der Subwoofer deutet auf schwache Endstufen hin, die entsprechend leicht aufgehängte Membranen antreiben. Straffer Bass und vor Allem Lautstärke sind auf diese Weise nicht machbar, kräftige Digitalverstärker in guter Qualität gab es damals kaum. Als Weiteres waren die Satellitenboxen entsprechend klein ausgelegt, so dass sie nur im oberen Frequenzbereich arbeiten konnten. Daher wurde die Crossover-Frequenz der Subwoofer so hoch gewählt, dass diese noch das ortbare, mittlere Frequenzspektrum abdeckten. Mit anderen Worten fungierten sie häufig als Tief-Mitteltöner, was sie nicht nur ortbar machten, sondern auch für einen Einbruch des räumlichen Klangeindrucks sorgten. Natürlich gab es auch damals teure Subwoofer, die allerdings weder leicht, noch unsichtbar im Wohnraum versteckt werden konnten, mit ab etwa 1.000 Mark knackten sie auch locker den Preis von günstigen Komplettsystemen. Multimedia war ebenfalls ein Thema und so tauchten auch Subwoofer als Ergänzung für vorhandene Computerlautsprecher auf. Meist ohne regelbare Grenzfrequenz und ebenfalls mit viel Mittenwiedergabe und ohne tiefe Bässe. Heute ist das anders, selbst bezahlbare Subwoofer können richtig Krach machen.
Sinnvoll ist ein Subwoofer dann, wenn er möglichst tiefe Frequenzen gut abbilden kann und vor Allem nur jene, die vom vorhandenen Lautsprechersystem nicht abgebildet werden können. Diesen Übergang bezeichnet man auch als Crossover-Frequenz. Das ist der Punkt, an dem die Lautsprecher im Bass abfallen und den erwarteten Druck im unteren Frequenzgang nicht mehr aufrecht halten können. Das funktioniert nicht von Jetzt auf Gleich, es gibt eine gewisse Toleranz. Bei der Studiotechnik gibt man üblicherweise die Grenzfrequenz an, ab der ein Bassabfall von -3 dB(A) erfolgt, in der HiFi-Norm sind sogar -10 dB(A) erlaubt. Das wäre mehr als ein Halbieren der Lautstärke ab einer bestimmten Frequenz. Unser Gehör arbeitet nicht linear. Das bedeutet, wir nehmen Töne im unteren Spektrum weniger gut wahr und vor Allem auch durch den Körperschall. Daher müssen Bässe lauter reproduziert werden, damit uns diese akustisch erreichen.
Viele Subwoofer für viele Voraussetzungen
Während Komplettsysteme gut aufeinander abgestimmt sind, muss sich ein eigenständiger Subwoofer in verschiedene Raumsituationen einfügen und im Stande sein, unterschiedliche Lautsprecher zu ergänzen. Die Hersteller gehen schließlich nicht davon aus, dass die Anwender stets die Produkte aus gleichem Hause einsetzen. Je teurer ein Subwoofer ist, bietet er nicht nur einen weiteren Frequenzgang, sondern kommt auch mit erweiterten Anpassungsmöglichkeiten, bis hin zur automatischen Einmessung. Wie bei Lautsprechern muss man bei der Auswahl die Raumgröße und das Equipment ebenfalls mit berücksichtigen. HiFi- und Heimkinoverstärker verfügen oft über Subwoofer- oder Vorverstärkerausgänge, im Studiobereich werden diese oft vor die Abhörmonitore in den Signalweg eingeschliffen. Effizient ist ein Subwoofer dann, wenn man weder ihn, noch seinen Aufstellort heraushören kann und man es hauptsächlich dann merkt, wenn er ausgeschaltet wird. Abgesehen von Mehrkanalsystemen benötigen größere Lautsprecher tendenziell keinen Subwoofer, Studiomonitore mit einem Membrandurchmesser unter 20 cm lassen sich gut ergänzen.
Entscheidend ist zum Einen, wie tief der Frequenzgang der genutzten Lautsprecher ist und zum Anderen, wie viel Tiefgang der Subwoofer hinzufügt. Je größer die Lautsprecher sind, umso größer sollte entsprechend auch ein Subwoofer sein, weil eine effiziente Wirkung ansonsten ausbleibt. Für größere Studiomonitore gilt, dass nicht nur der untere Frequenzbereich mit einem Filter abgeschnitten werden muss, sondern größere Membranen auch tendenziell träge in höheren Fußlagen agieren. Wer sich von Vornherein für einen Subwoofer entscheidet, sollte daher gleich Studiomonitore wählen, deren Woofer einen geringeren Durchmesser als 18 cm haben.
Ihr erinnert Euch an die Teufel Ultima 40 Aktiv? Ein Standlautsprecher mit kleinen Treibern, aber einem extrem weiten Frequenzbereich. Im Video habe ich erklärt, dass am Subwoofer-Anschluss die Grenzfrequenz eingestellt wird, somit ein Hochpassfilter die tiefen Frequenzen abschneidet und zugleich ein Tiefpassfilter nur den abgeschnittenen Frequenzbereich an den Subwoofer weiterleitet. Das ist notwendig, damit sich die Lautsprecher nicht überlagern und vereinfacht ungemein die Anpassung. So kann man an diese Standlautsprecher zwar einen Subwoofer anschließen, nötig ist das allerdings nicht unbedingt. Viele verbinden mit einem Subwoofer die Wiedergabe extremer Bässe, im Prinzip ist erlaubt, was gefällt. Doch kann ein dickes Bassfundament auch zu viel des Guten sein und nicht nur zur Ermüdung beim Musikhören beitragen, sondern den Gesamtklang dumpf und matschig erscheinen lassen. Besonders die Ultima 40 Aktiv von Teufel ist ein gutes Beispiel für Lautsprecher, die trotz relativ schlanker Bauweise ausreichend tiefe Bässe reproduzieren. Daher ist die Größe der Membranen nur einer von vielen Faktoren, auf die ich im Folgenden noch eingehen werde.
In Frequenzen ausgedrückt wird der Bereich unterhalb von 16 Hz als Infraschall bezeichnet, ab hier lassen sich überhaupt erst Töne vom menschlichen Ohr wahrnehmen. Die Pfeifenorgel ist ein typisches Beispiel für ein Instrument, dass solch tiefe Töne überhaupt erzeugen kann, Synthesizer mal außen vor. Akustische Instrumente können dies mit Ausnahme von Nebenprodukten nicht, der tiefste Ton eines Kontrabass beginnt bei etwa 41 Hz. Gewöhnliche Subwoofer bilden den Frequenzbereich ab rund 25 Hz ab, eher darüber. Große Studiomonitore beginnen ab etwa 35 Hz, das ist etwa eine halbe Oktave höher. Allerdings schon mit einem Bassabfall und je nach Konstruktion fehlt es am notwendigen Druck. Wie erwähnt muss man für solche Lautsprecher einen möglichst guten Subwoofer einsetzen, der nach Möglichkeit vielleicht sogar bis 22 Hz runtergeht, damit sich der Effekt auch richtig lohnt. Ich persönlich brauche bei meinen Studiomonitoren keinen Subwoofer, da der Frequenzbereich von 38 Hz der Mackie XR824 absolut ausreicht und auch genügend Druck erzeugen kann.
Wie funktioniert ein Subwoofer?
Von der Funktionsweise ist ein Subwoofer in der Regel nicht viel anders aufgebaut, als ein typischer Lautsprecher. Da allerdings tiefe Frequenzen bevorzugt abgebildet werden, ist ein Resonanzraum, großer Treiber und ein Endverstärker mit Filtersektion notwendig. Der Treiberdurchmesser beginnt bei rund 18cm. Die Beschaffenheit sollte so gewählt sein, dass dieser möglichst steif ist und sich von den Luftmassen nicht bremsen lässt. Denn wenn viel Luft bei tiefen Frequenzen bewegt wird, muss diese auch ordentlich abgeführt werden. Daher sind die meisten Subwoofer offen konstruiert und werden entlüftet, der rückwärtige Schall beim Ausschwingen der Membran muss das Gehäuse möglichst schnell verlassen und verstärkt dabei effizient die Basswiedergabe. Bowers & Wilkins hat sich diesem Problem angenommen und es bei der Vorstellung der Nautilus schön illustriert. Ein schneckenartiges Abluftsystem sorgt dafür, dass der rückwärtige Schall aus einem frontseitigen Bassreflexrohr austritt und sowohl die Membran beim Ausschwingen nicht bremst, als auch effektiv die Tieftonwiedergabe unterstützt. Das muss schon gut berechnet sein, denn im schlimmsten Fall könnten Phasenverschiebungen zu Auslöscheffekten führen.
Würde man auf das Gehäuse verzichten, wäre keine Resonanzkammer vorhanden und eine große Membran könnte nicht effektvoll arbeiten. Konstruiert man die Bassreflexöffnung jedoch zu klein, kommt es zu Verwirbelungen, die sich als Strömungsgeräusche oder sogar durch Anschlagen des Treibers bemerkbar machen. Je höher die Lautstärke ist, umso mehr Wind wird erzeugt und entsprechend größer wird der Innendruck. Daher ist auch das Gehäusematerial eine wichtige Komponente, denn die Verwirbelungen sollen dieses nicht ebenfalls in Schwingungen versetzen, so dass störende Obertöne erzeugt werden. Man verwendet im Regelfall dicke MDF-Platten als Gehäusematerial, alternativ auch Metallkonstruktionen und Dämmmaterialien. Will man möglichst wenig Nebenschwingungen erzeugen, so dass ein Subwoofer wirklich nur den erforderlichen Frequenzbereich abgibt, muss schon viel Erfahrung in die Konstruktion mit eingebracht werden.
Der Verstärkerteil ist ebenso eine wichtige Komponente. Weil Basstöne meist rhythmisch auftreten, muss er in der Lage sein, diese möglichst impulstreu und verzerrungsfrei zu transportieren. Eine gleichförmige Energie stellt weniger Probleme dar, als eine stetig schwankende Spannung. Hinzu kommt der Umstand, dass beim Abbremsen des Treibers induktive Energie erzeugt wird, die ebenfalls abgefangen werden muss. Damit der Verstärker jedoch nur das verstärkt, was zu hören sein soll, wird ein Tiefpassfilter vorgeschaltet. Dieses lässt nur die für den Subwoofer relevanten Frequenzanteile durch und ist regelbar, weil jeder angeschlossene Lautsprecher verschiedene Anforderungen stellt. Wie bei heutigen Verstärkersystemen üblich, arbeiten diese häufig auch digital und mit DSP-Unterstützung. Die Grenzfrequenz des Filters sollte möglichst steilflankig sein, damit nur dann Bässe zu hören sind, wenn sie auch tatsächlich auftreten. Zu guter Letzt ist ein gut gekapseltes Netzteil wichtig, dass die benötigte Energie ebenso flexibel bereitstellen kann und möglichst kein Brummen an den Verstärker überträgt. All das erfordert viel Entwicklung und daher kosten gute Subwoofer auch einige hundert Euro, je nachdem auch mehrere tausend.
Anschluss und Einstellmöglichkeiten
Während sich leider im HiFi-Segment die unsymmetrische Verbindung via RCA-Cinch durchgesetzt hat, nutzt man im Studio- und Live-Bereich ausschließlich symmetrische Kabel mit 6,35 mm Klinken- oder XLR-Steckern. Daher verfügen alle Studio-Subwoofer über entsprechende Eingänge, manche auch über unsymmetrische Verbindungen. Dabei werden die Monitore wie erwähnt für Gewöhnlich hinter den Subwoofer angeschlossen. Das ist mitunter ein Problem, wenn diese dann nur funktionieren, wenn auch der Subwoofer Energie bezieht und eingeschaltet ist. Einige verfügen auch über spezielle Hochpassfilter, welche bereits den Tieftonanteil für die angeschlossenen Lautsprecher reduzieren. Das ist für die Einrichtung aufmerksam, sollte jedoch abschaltbar sein, sofern man den Sound ohne Subwoofer beurteilen möchte. Eine Bypass-Schaltung ist daher wichtig, die jedoch keiner der getesteten Geräte von Hause aus mitbringt. Zur Einrichtung sollte man wissen, wie weit die vorhandenen Monitore den Frequenzbereich nach unten hin abbilden. Das ist in Etwa der Richtwert, an dem man den Tiefpassfilter des Subwoofers einstellen muss. Gehen die Studiomonitore bis 55Hz runter, sollte man am Subwoofer in diesem Bereich ausprobieren. Der Sound darf nicht dröhnen, bei einem durchgehenden Sweep sollte kein Frequenzbereich überbetont oder ausgelöscht werden. Anhand der Grenzfrequenz und Lautstärkeeinstellung des Subwoofers muss man mitunter etwas probieren.
Wichtig ist, dass die Membranen im Gleichklang schwingen, das heißt zugleich vor und zurück. Das Problem ist jedoch, dass sich Schall je nach Frequenzbereich unterschiedlich schnell ausbreitet und je nach Position ein Auslöscheffekt oder Raummoden entstehen. Um dies zu korrigieren, gibt es den Phasenschalter. Er kehrt die Schwingung der Membran im Subwoofer um, bestenfalls lässt sich der Versatz sogar stufenlos regeln. Dadurch ist es möglich, Zeitläufe zu korrigieren, um diese Effekte zu verhindern. Platziert man den Subwoofer mittig unter die Boxen, wird die Phasenumkehr nicht benötigt. Befindet er sich weiter weg in einer Raumecke, kann diese Funktion mitunter hilfreich sein.
Testumfeld
Insgesamt habe ich, mit Ausnahme des kleinen Fostex PM-SUBmini2, drei Subwoofer in unterschiedlichen Preislagen getestet. Bereits im Sommer 2017, zu hören im recht aufwendigen Lautsprecher-Podcast kam schon der Mackie MRS10 zum Einsatz. Der günstigste ist der Swissonic Sub 10 zum Preis von rund 220 Euro. Danach folgt der Adam Audio Sub8, der rund 500 Euro kostet. Die Spitze markiert der Genelec 7050C für rund 1.000 Euro. Bis auf den Swissonic, das ist übrigens eine Hausmarke vom Musikhaus Thomann, sind die anderen Kandidaten für kleinere Räume konzipiert.
Es hat sich gezeigt, dass alle Testkandidaten ihre Vor- und Nachteile mitbringen und je nach Budget auch über mehr oder weniger Funktionen verfügen. Genelec integriert gleich fünf Ein- und Ausgänge, so dass man ihn auch in einem Mehrkanalumfeld einsetzen kann. Ein Fußschalter kann optional nachgerüstet werden und kauft man die empfohlenen Monitore gleich mit, lässt sich auch das Einmesssystem des Herstellers nutzen. Adam Audio bietet einen ebenfalls sehr guten Subwoofer mit weniger Ausstattung, aber ebenfalls guten Klangeigenschaften an. Einzig die Infrarotfernbedienung hätte neben der Einstellung der beiden Drehregler auf der Front auch eine Bypass-Schaltung anbieten können. Richtig Spaß gemacht hat der günstigste von Swissonic, der nicht nur in einem wuchtigen Gehäuse daher kommt, sondern auch richtig krass zu Werke geht. Das liegt am größeren Treiber und dem Umstand, dass er sich nicht nur für kleine Räume eignet. Allerdings arbeitet er weniger konturiert und ist eher ein Kraftmonster, als filigraner Spielpartner.
Fazit
Wie immer bei Lautsprechern gilt, dass wie erwähnt auch der Subwoofer zur Raumgröße passen sollte. Die Größe des Subwoofers hängt jedoch auch mit dem möglichen Tiefgang zusammen, der in jedem Fall unterhalb dessen liegen muss, was die vorhandenen Lautsprecher leisten. Für HiFi-Zwecke empfiehlt sich ein dedizierter Subwoofer-Ausgang, im Studioumfeld ist das Einschleifen in den Signalweg kein Problem. Bei Mehrkanalsystemen können je nach Raumgröße und Budget durchaus mehrere eingesetzt werden, diese sollten dann allerdings vom gleichen Typ sein. Günstige Subwoofer können viel, im Studioumfeld ist eine fernbedienbare Bypass-Schaltung eine wichtige Funktion. Ob jedoch ein Subwoofer tatsächlich passt, kann man nur selbst herausfinden, weil auch die Ansprüche jedes Einzelnen unterschiedlich sind. Trotzdem lässt sich an gewissen Merkmalen grundsätzlich ableiten, ob ein Subwoofer gut konstruiert ist. Größere Treiber und Gehäusevolumen können tendenziell mehr, große Auslässe für die Abluft vermeidet Verwirbelungen. Gute Endstufen, Frequenzweichen und eine gute Auslenkung des Treibers minimieren störende Geräusche, die sich vor Allem bei hohen Lautstärken bemerkbar machen. Dabei nicht vergessen, dass tiefe Frequenzen auch mehr Luft bewegen, weshalb ein Subwoofer lauter als die übrigen Lautsprecher ertönen muss.
Trotz der insgesamt hochwertigen Produkte stelle ich nach wie vor für mich fest, dass ich keinen Subwoofer brauche. Die Möglichkeiten sind zwar vielseitig und ein brachialer Bass kann auch Spaß machen, aber mir reichen die Ultima 40 Aktiv zum Krachmachen locker aus. Selbst die Nautilus 803 von Bowers & Wilkins bieten so viel Tiefgang, dass keiner der getesteten Subwoofer dem noch nennenswert etwas hinzufügen könnte. Dies wäre sicher bei einem Subwoofer anders, der nur extrem tiefe Frequenzen abbildet und jenseits der 1.500 Euro zu haben wäre. Wer weiß, vielleicht komme ich mal in den Genuss, ein solches Exemplar zu testen. Einzig abschreckend ist jedoch das Gewicht, denn wie beschrieben lässt sich die Physik nicht überlisten und so sind kräftige Endstufen, große Treiber und vor Allem ein voluminöses Gehäuse kaum zu vermeiden.
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