Subwoofer

Der Bass kommt aus einer eigenen Box

Wer bei einem Konzert den Bass im Bauch spürt, hört nicht die Lautsprecher auf den Stativen, sondern die großen Kästen auf dem Boden. Das sind die Subwoofer. Ihre Aufgabe ist eng begrenzt: Sie geben nur die tiefsten Töne wieder. Alles darüber, also Stimmen, Gitarren und die hellen Teile der Musik, übernehmen die Tops, die Lautsprecher, die oben auf den Stativen stehen. Die Tops liefern die Höhe, die Subwoofer bringen den Druck.

Ein Subwoofer ist eine Lautsprecherbox, die von ihrer Bauart her nur für tieffrequenten Schall gebaut ist. Er arbeitet zusammen mit Lautsprechern, die die mittleren und hohen Frequenzen abstrahlen, im Heimbereich oft Satelliten genannt, in der Veranstaltungstechnik Tops. Für eine Rede braucht es meist keinen Subwoofer. Für DJ, Band und Party gehört er zur Grundausstattung.

Tiefe Töne lassen sich kaum orten

Dass man den Bass in eine eigene Box packen kann, liegt am menschlichen Gehör. Unterhalb von etwa 100 Hertz kann das Ohr kaum noch erkennen, woher ein Ton kommt. Darum muss der Subwoofer nicht neben jedem Top stehen. Er kann dort stehen, wo er im Raum am besten wirkt, und das Publikum hört den Bass trotzdem als Teil der Musik von der Bühne.

Aus demselben Grund ist das Signal eines Subwoofers meist mono, also ein gemeinsames Signal für links und rechts. Die Stereoinformation steckt in den höheren Frequenzen der Tops. Für die Planung heißt das: Bei den Subwoofern kommt es auf Menge und Aufstellung an, nicht auf eine Verteilung nach links und rechts wie bei den Tops.

Frequenzweiche und Trennfrequenz

Damit Tops und Subwoofer sich die Arbeit sauber teilen, wird das Signal aufgeteilt. Das übernimmt eine Frequenzweiche. Bei Aktivsystemen sitzt sie vor dem Verstärker und lässt sich einstellen. Ein typisches Beispiel: Die Tops geben nichts unterhalb von 80 Hertz wieder, der Subwoofer nichts oberhalb von 80 Hertz. Bei großen PA-Systemen übernimmt oft eine externe aktive Frequenzweiche oder ein Signalprozessor diese Aufgabe.

Viele aktive Subwoofer haben einen Regler für die obere Grenzfrequenz, manchmal in Stufen wie 60, 120 und 180 Hertz. Dazu kommt oft ein Phasenregler. Er sorgt dafür, dass sich die Schallwellen von Subwoofer und Tops am Hörplatz nicht gegenseitig auslöschen, wenn beide unterschiedlich weit entfernt stehen. Werden Tops und Subwoofer nicht aufeinander abgestimmt, entstehen im Übergangsbereich Löcher und Buckel im Klang: manche Töne fehlen, andere dröhnen.

Der Regler für die Grenzfrequenz legt fest, ab wo der Subwoofer leiser wird. Wie steil das geschieht, heißt Flankensteilheit. Die meisten Verstärkermodule arbeiten mit 12 oder 18 Dezibel pro Oktave, besondere Module mit 24 Dezibel. Das Signal kommt bei professionellen Geräten symmetrisch über XLR, bei einfachen Geräten über Cinch. Ein Lautstärkeregler am Subwoofer passt seinen Anteil an die Tops an. Bei passiven Subwoofern ist die Grenzfrequenz dagegen fest und lässt sich vor Ort kaum anpassen.

Geschlossen, Bassreflex oder Horn: so ist ein Subwoofer gebaut

Subwoofer unterscheiden sich in der Bauweise ihres Gehäuses. Ein geschlossenes Gehäuse verhindert vor allem, dass sich der Schall von Vorder- und Rückseite der Membran gegenseitig aufhebt. Ein Bassreflexgehäuse nutzt zusätzlich den Schall, den die Membran nach hinten abgibt. Ein Kanal im Gehäuse wirkt als Resonator, erkennbar an der typischen Öffnung in der Front. Bandpassgehäuse haben die Membran ganz im Inneren und geben den Schall nur über Öffnungen ab. Je nach Modell strahlt ein Subwoofer nach vorn in Hörrichtung ab oder nach unten zum Boden, englisch Frontfire und Downfire.

In der Veranstaltungstechnik kommen außerdem Hornsysteme zum Einsatz. Bei ihnen beginnt die Schallführung innen eng und weitet sich bis zur großen Öffnung, dem Hornmund. Für den tiefsten Bass arbeiten große PA-Systeme mit Bassreflex- oder Horn-Subwoofern und großen Tieftönern. Ob die Anlage sonst aus Tops oder aus einem Line Array besteht, macht beim Subbass keinen Unterschied. Die Subwoofer stehen vor oder seitlich der Bühne, bei manchen Herstellern hängen sie auch im Line Array mit.

Lange Wellen machen den Bass schwer lenkbar

Hörbarer Schall reicht von etwa 20 Hertz bis 20.000 Hertz. Die Wellenlängen reichen dabei von rund 17 Metern bei den tiefsten bis zu 1,7 Zentimetern bei den höchsten Tönen. Ein Subwoofer arbeitet typischerweise zwischen 35 und 120 Hertz. Das entspricht Wellenlängen von etwa 10 bis 3 Metern. Um Schall gezielt in eine Richtung zu lenken, muss eine Quelle mindestens so groß sein wie die Wellenlänge. Ein einzelner Subwoofer ist dafür viel zu klein.

Ein Subwoofer strahlt seinen Schall darum fast gleichmäßig in alle Richtungen ab, auch nach hinten. Bei einem typischen 18-Zoll-Subwoofer ist der Schall hinter der Box bei 70 Hertz nur etwa 3 Dezibel leiser als davor. Ein Stapel aus drei Subwoofern schafft etwa 5 Dezibel. Größere Anordnungen bündeln den Bass stärker als eine einzelne Box. Für die Bühne bedeutet das: Ein großer Teil des Basses landet dort, wo die Musiker und Redner stehen.

Aufstellung: vorn mittig, links und rechts oder als Block

Weil Subwoofer in alle Richtungen strahlen und jeder Raum anders reagiert, gibt es keine Aufstellung, die immer die beste ist. Bewährt haben sich drei Varianten. Subwoofer stehen vorn mittig oder als Paar links und rechts, je nach Raum. Bei Partys mit starkem Bassbedarf kann ein zentraler Sub-Cluster, also ein Block aus mehreren Subwoofern in der Mitte, gleichmäßiger wirken. In der Praxis wird der beste Platz ausprobiert oder mit Messgeräten eingemessen.

Wichtig ist, nach dem Aufbau durch den Raum zu gehen und an mehreren Punkten zu hören: auf der Tanzfläche, an den Tischen und an der Bar. Der Bass soll auf der Tanzfläche kräftig sein und an den Tischen nicht dröhnen.

Subwoofer, die nach hinten leise sind

Für große Bühnen gibt es eine Technik, die den Bass nach hinten deutlich leiser macht. Hinter den vorderen Subwoofern steht in einem festen Abstand eine zweite Schallquelle. Sie wird mit eigener Signalverarbeitung so angesteuert, dass sich ihr Schall und der Schall der vorderen Boxen hinter der Anordnung auslöschen, vorn aber nicht. Das Ergebnis ist eine nierenförmige Abstrahlung, englisch cardioid. Hersteller zeigen damit hinter der Anordnung etwa 20 Dezibel weniger Bass.

Das bringt zwei Vorteile. In geschlossenen Räumen wird weniger Bass im ganzen Raum verteilt, und der Raum dröhnt weniger, weil seine Eigenresonanzen schwächer angeregt werden. Und auf der Bühne kommt weniger Bass an. Das macht die Bühne leiser und senkt die Gefahr von Rückkopplungen. Die Technik braucht drei Subwoofer oder ein Vielfaches davon und wirkt nur über einen Frequenzbereich von etwas mehr als einer Oktave. Das reicht für den typischen Bereich eines Subwoofers, kostet aber nach vorn etwas Lautstärke gegenüber einer gewöhnlichen Aufstellung mit gleich vielen Boxen.

Wie viele Subwoofer Ihr Event braucht

Für Sprache bis etwa 80 Personen reichen zwei kompakte Tops ohne Subwoofer. Bei 100 bis 200 Personen oder bei Musik sind 12-Zoll-Tops plus ein bis zwei Subwoofer sinnvoll. Für 150 Personen mit DJ arbeitet ein Set mit zwei Tops und zwei Subwoofern zuverlässig. Ab 250 Personen plant man zwei Subwoofer pro Seite und Tops mit mehr Leistung. Bei Konferenzen mit 60 Gästen und Einspielfilmen reicht oft ein einzelner Subwoofer, bei 150 Gästen sind es zwei.

Diese Werte dienen als Richtwert. Außenflächen brauchen Reserven, weil keine Wände den Schall unterstützen. Halten Sie Reserven, damit der Bass nicht früh an seine Grenze stößt und verzerrt.

Den Bass einstellen, aufbauen und absichern

Beim Soundcheck testet man mit einem typischen Musikstück, das am Abend laufen wird, und gleicht den Pegel ab, bis Tanzfläche und Randbereiche ausgewogen klingen. Ziel ist ein kräftiger Bass ohne Dröhnen. Ein Subwoofer, der an seiner Grenze läuft, verzerrt und klingt schlechter als einer, der mit Reserve arbeitet. Darum ist es oft besser, einen Subwoofer mehr einzuplanen, als einen einzelnen bis zum Anschlag zu fahren.

Bei der Messung des Pegels zählt für den Bass die C-Bewertung, angegeben als dB(C). Sie bildet tiefe Frequenzen vollständiger ab als die gebräuchliche A-Bewertung. Bei Veranstaltungen im Freien oder in Wohngebieten werden Nachbarn informiert, und es gelten Pegelgrenzen, die abends rechtzeitig sinken. Gerade beim Bass lohnt es, diese Grenzen von Anfang an mitzudenken.

Subwoofer sind schwer und groß. Für die Planung zählen darum Anfahrt, Weglänge, Lastenaufzug und die Traglast der Bühne. Subwoofer stehen sicher auf dem Boden, Kabelwege sind kurz und unter Matten gesichert. Aktive Subwoofer brauchen einen eigenen Stromanschluss. Ton und Licht laufen auf getrennten Stromkreisen, und über der geplanten Last bleibt eine Reserve von 20 Prozent.

Auf der Tanzfläche gilt: Gäste kommen den Subwoofern nahe. Darum stehen sie so, dass niemand stolpert und Fluchtwege frei bleiben. Im Freien sind die Steckverbindungen spritzwassergeschützt.

Subwoofer in unseren Tonpaketen

Subwoofer gehören zu unserer Tontechnik, zusammen mit Lautsprechern, Mischpulten und Mikrofonen. Das Paket für DJ bis 150 Personen bringt zwei Tops, zwei Subwoofer, zwei Funkmikrofone und ein kleines Pult mit, ab 279 Euro pro Tag. Für Bands bis 300 Personen gehören zwei Tops, vier Subwoofer, ein 16-Kanal-Digitalpult, vier Monitore und vier Funkstrecken dazu, ab 649 Euro pro Tag. Das Paket für Sprache bis 80 Personen kommt ohne Subwoofer aus, ab 149 Euro pro Tag. Die Preise hängen von Zeitraum, Personal und Anfahrt ab und dienen als Richtwerte.

Sie können die Technik in der Alten Grammophonfabrik selbst abholen, liefern lassen oder mit Aufbau und Bedienung buchen. Wie Tops und Subwoofer zu Ihrem Programm passen, steht im Ratgeber Tontechnik für Sprache, DJ und Band. Wie die ganze Anlage zusammenspielt, erklärt der Begriff PA-Anlage. Ein guter Bass fällt nicht als Technik auf. Die Tanzfläche füllt sich, und an den Tischen kann man sich trotzdem unterhalten.