Ratgeber

Technik Spezial: Double Bass Array

6.12.2011 von Malte Ruhnke

Stehende Wellen im Raum sind eines der größten akustischen Probleme und führen oft zu subjektiv langsamem oder dröhnigem Bass. Mit herkömmlichen Mitteln - von Schaumstoffabsorbern bis zu Equalizern - ist ihnen nur schwer beizukommen. Das Double Bass Array dagegen packt das Übel an der Wurzel.

ca. 2:00 Min
Ratgeber
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Double Bass Array
Double Bass Array
© Julian Bauer

1. So entstehen Moden

Das Problem der Raummoden entsteht, wenn die Wellenlänge einer Schwingung der halben Raumlänge entspricht (Dröhnfrequenz = 170 dividiert durch Raumlänge). In einer Schwingungsperiode wird die Welle dann einmal hin- und herreflektiert und addiert sich mit der nächsten Schwingung von den beiden Subwoofern (links).

dröhn- frequenz
Dröhn-Frequenz: Eine stehende Welle schaukelt sich von selber auf. Wandnah sind die Druckmaxima (rot) und das Dröhnen am stärksten.
© AUDIO

Problematisch sind dabei drei Phänomene: Der Bass wird schmalbandig extrem viel lauter, er wird subjektiv langsamer / schwingt nach, und er ist im Raum extrem ungleich verteilt. Wandnah bilden sich Druckmaxima, in der Raummitte und bei anderen Frequenzen kommt es zu Auslöschungen.

2. Reflexionen auslöschen

Die Verwendung von zwei Subs hinter den Satelliten sorgt zunächst für die Erzeugung einer annähernd ebenen Welle und einer Unterdrückung der quer zum Raum verlaufenden Resonanz.

Um das Aufschaukeln der Längsmode zu unterdrücken, muss eine der Wandreflexionen verhindert werden. Dies ist theoretisch mit entsprechend großen Plattenabsorbern oder vielerlei Helmholtzresonatoren möglich, was in der Praxis allerdings sehr aufwendig und platzraubend wird und nicht genau berechnet werden kann.

Aktiver Absorber
Aktiver Absorber: Zwei weitere Subwoofer, auf der Gegenseite angeordnet, erzeugen gegenphasige Signale (blau) und damit eine Auslöschung.
© AUDIO

Besser ist die Verwendung von aktiven Absorbern. Im Prinzip werden zwei weitere Woofer an der Rückwand plaziert. Diese müssen so beschaltet werden, dass sie ein perfekt gegenphasiges, pegelgleiches Signal zu demjenigen erzeugen, was einmal den Raum längs durchlaufen hat. Nur in diesem Fall löscht sich der Schall an der hinteren Wand (in der Grafik rechts) aus, die Reflexion wird beinahe vollständig unterdrückt. So wird die stehende Welle unterbrochen, der Bass verteilt sich gleichmäßig.

3. Aufbau und Einstellung

Für die Ansteuerung eines DBA braucht man entweder einen AV-Receiver/Controller, der eine getrennt regelbare Delay-Zeit für zwei verschiedene Woofer-Signale ermöglicht, oder einen Woofer mit eingebautem Delay.

Praxis: Lautsprecher richtig aufstellen

Die vorderen Woofer werden dabei ganz konventionell mit einem identischen Mono-Signal optimal an die Satelliten angepasst, bis der Übergang passt. Dann bekommen die hinteren Subwoofer ein invertiertes Signal ("Phase Reverse"), das zudem noch um die akustische Laufzeit der Schallwelle mittels Digital Delay verzögert werden muss.

Beschaltung
Beschaltung: Die vorderen Subs bekommen das gleiche Signal. Die hinteren werden mit einem verzögerten und phaseninvertierten Signal beliefert, der Pegel muss individuell angepasst werden.
© AUDIO

 

Die Welle breitet sich im Raum mit etwa 340m/s aus, eine Raumlänge von zehn Metern muss also mit 30ms Verzögerung korrigiert werden. Die Anpassung der Pegel muss individuell geschehen, am besten mittels Messung und gehörmäßiger Optimierung im Wechsel. Ideal funktionert das DBA, wenn der Bass an der Rückwand zwischen den hinteren Woofern fast vollständig ausgelöscht ist.

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