Die bösen Überraschungen bei der Bass-Wiedergabe – und was zu tun ist

Was sind Raummoden?

Manche kennen sie nur vom Hören, andere auch namentlich: die verflixten Raummoden, die sich aufgrund stehender Wellen entwickeln und unangenehmes Bass-Dröhnen verursachen. Das sind dann die bösen Überraschungen, wenn man zum ersten Mal im eigenen Raum die Lautsprecher hört, die beim Händler noch ganz anders geklungen haben …

Einige gewöhnen sich aber dann sehr schnell an diese Bassüberhöhungen. Und bewerten einen sauberen, konturierten Bass als „zu dünn“. In solchen Fällen muss sich das Gehör erst wieder an die Normalität bzw. die korrekte Wiedergabe der tiefen Frequenzen gewöhnen.

Wo beginnt eigentlich die Basswiedergabe?

Die Basswiedergabe beginnt im sogenannten „Oberbassbereich“ unter 150 Hz. Hier haben viele Lautsprecher bewusst Frequenzgang-Anhebungen. Damit kaschieren die meist passiven Konstruktionen, dass sie keine echte Tiefbass-Wiedergabe bei hohen Pegeln leisten.

Der Bereich zwischen 100 und 60 Hz ist der „Kick-Bass“, der so schön in die Magengrube hämmert, der aber häufig zu viel des Guten bewirkt und andere Frequenzen negativ überlagert. Bei der Wiedergabe von „normalen“ Musikinstrumenten sind wir hier schon sehr weit unten angelangt. Eine Bassdrum wird in der Regel zwischen 50 und 60 Hertz abgemischt, die tiefste Saite eines E-Basses – meist kaum allein gespielt – erzeugt 41 Hertz.

Nur ein größer Bösendorfer Flügel oder eine große Pfeifenorgel stoßen in die tiefsten Gefilde vor (Subkontra C mit 16,4 Hz). Das ist dann schon mehr als absoluter Tiefbass, und der kann von fast keinem Lautsprecher mehr mit vollem Pegel verzerrungsfrei wiedergegeben werden. Bei elektronischer Musik – legen Sie doch mal Kraftwert/The Mix auf die Playlist – ist der Bereich zwischen 20 und 40 Hertz aber wichtig und führt mitunter zu audiophilen Freudentänzen. Aber nur, wenn die Lautsprecher in der Lage sind, diese Gangart sauber und trocken in die vier Wände zu zimmern.

Bass kann so schön sein, wenn nicht die Raummoden wären …

Das leidige Problem bei der Basswiedergabe ist, dass nahezu jeder Raum anfällig für Dröhnattacken ist. Basswellen sind nämlich erstaunlich lang. Eine 50- Hertz-Welle misst bereits rund 7 Meter und ist meist länger als das Raummaß. Oder sie ist genau ein Vielfaches oder ein gerader Teil davon – und schon sind wir beim Thema Raummoden und stehende Wellen: die physikalischen Gründe für das Bassdröhnen.

Gleichzeitig bringt jede Basserhöhung auch ein Bassloch bzw. eine Senke mit sich. Und Mancher fragt sich: Ist kein bzw. ein abgeschwächter Bass nicht noch schlimmer als dröhnender Bass? Meist wirken sich kleine Senken in der Praxis aber weniger auf das Hörempfinden aus. Das menschliche Ohr macht viele Senken „zu“, darum wirken sie nicht so störend wie die Überhöhungen.

Ein weiteres Problem bei der Basswiedergabe ist zudem, dass die wenigsten HiFi-Freunde ihre geliebten Lautsprecher dort aufstellen können/dürfen, wo die Bass-Probleme am geringsten ausfallen. Das hat meist architektonische und/oder beziehungstechnische Gründe. Je nachdem, wo im Raum der Schall entsteht und wo sich der Hörplatz befindet, entstehen frequenzabhängige Pegel-Differenzen im zweistelligen Dezibel-Bereich.

Und je nachdem wo man im Raum sitzt, hat man keinen pechschwarzen, konturierten Bass; sondern einfach nur Pech. (Nur mal am Rande: 10 dB werden vom menschlichen Ohr als VERDOPPLUNG bzw. Halbierung der Lautstärke empfunden!)

Passive Bassabsorber – ein Tropfen auf den heißen Stein?

Um den Bassproblemen Herr zu werden, gibt es verschiedene „passive“ Ansätze, die leider alle an ihre Grenzen stoßen. Dazu muss man sich nur vergegenwärtigen, dass eine wirksame Absorption durch poröse Absorber erst ab einer Dicke von einem Viertel der Wellenlänge möglich ist. Für 50 Hz benötigt man also 1,60 m Dämm-Material in den Ecken. Erklären Sie das mal Ihrer besseren Hälfte …

• Mit Helmholtz-Resonatoren (nichts anderes als Bassreflexboxen ohne eingebaute Chassis) sind Verbesserungen in einem bestimmten, auch schmaleren Frequenzbereich möglich. Dazu muss aber eine exakte Abstimmung erfolgen, und viele „Helmholtz Formeln“ funktionieren in der Praxis leider nicht. Hier macht nur Versuch kluch. Um eine Absenkung von 3 dB (oft nur der Tropfen auf den heißen Stein) zu erzielen, müssen die Resonatoren so groß sein wie die Lautsprecher selbst.
• Mit Verbundplattenresonatoren (VPRs) lassen sich im Frequenzbereich von 50 bis 120 Hz Moden bekämpfen. Das sind großflächige (auch hier ist unter 2 Quadratmetern nichts zu reißen), aber nur 10 bis 20 cm dicke Industrie-Absorber. Sie bestehen aus einer Stahlplatte (Dicke je nach Frequenzbereich) und einem aufgeklebten porösen Absorber (z. B. Basotect), die beide in einem Metallkäfig aufgehängt sind. Dieser wiederum kann an der Wand angebracht und z. B. mit einem ebenso großen Bild verziert werden. Nachteil: Moden unter 100 Hz treten oft nur in einer „Breite“ von 10 bis 20 Hertz auf, das Signal wird aber via VPR in einem breiteren Bereich abgesenkt. Zwar ist die generelle Absenkung nicht so stark wie die Moden-Frequenz – klar; aber eben auch hörbar. VPRs gibt es als Profi-Industrieware, z. B. Renz (Kosten ab 1.500 EUR) oder von GIK Acoustics als gestimmte Bassfalle Scopus. Das ist quasi die Miniatur-Ausgabe – mit der Folge, dass der Hersteller dann nach einer Frage zu 10 Stück à 60 mal 60 cm rät, um überhaupt einen Effekt zu bemerken.
• Eine Besonderheit stellt die passiv-aktive Methode der Bagend E-Trap dar: das ist eine Art aktiver Subwoofer, der auf eine bis zwei Modenfrequenzen getunt wird. Die Frequenz wird über ein eingebautes Mikrophon erkannt und dann ein gegenphasiger Bass-Impuls abgegeben. Deshalb ist die beste Position dieser kompakten Box auch gegenüber von den Lautsprechern – in Zonen, wo die Moden besonders ausgeprägt sind. Resultate können gezielte Moden-Absenkungen von bis zu 5 DB sein, aber die Einmessung sollte ein Akustiker oder anderer Profi übernehmen. Kostenpunkt: 1.900 Euro.
• Eine weitere passiv-aktive Lösung bietet PSI Audio: Die AVAA C214 reagiert auf Druckmaxima im Raum und mindert den Nachhall im Bereich von 15 bis 160 Hertz sehr effizient. Zur Wahrheit gehört auch, dass die Wirkung über 90 Hz abnimmt. Macht aber nichts, denn für den kritischen Bereich darunter gibt es keine andere konkurrenzfähige Lösung. Einziger Nachteil: Je nach Raumgröße benötigt man mehrere davon, was bei Kosten von rund 3.400 Euro schon ins Gewicht fällt.

Aktive Bassabsorption mit (Double) Bass Array / DBA

Diese Variante ist technisch aufwändig, mit einigen Investitionen verbunden und benötigt ordentlich Platz – im Vergleich zu passiven Absorbern für tiefe Basswellen ist das allerdings relativ. Die von den Lautsprechern/Subs an der Front abgegebenen tiefen Schallwellen werden via Bass Array hinter dem Hörplatz „abgesaugt“, und damit können die nervigen Moden erst gar nicht entstehen. Allerdings ist das nur halb gedacht, denn jeder Raum drei Dimensionen. Und wenn man den Ansatz vervollkommnen wollte, müsste man alle mit einbeziehen. In der Praxis ergibt aber schon die eindimensionale Absaugung gute Effekte.

So funktioniert ein DBA

Voraussetzung ist erst einmal ein rechteckiger Raum, also ohne Schrägen und andere „Verformungen“. Sie stellen je zwei (manchmal besser 4) aktive Subwoofer (möglichst symmetrisch) an der Wand vor und hinter dem Hörplatz auf  und lassen die hinteren gegenphasig arbeiten. Das funktioniert in der Regel nicht zufriedenstellend mit Dreh am Phasenrädchen der Fertigsubwoofer. Es gehört mehr dazu:

• Lautstärke-Level aller Woofer nivellieren (die hinteren spielen in der Regel etwas leiser)
• Tiefpassfilter bei ca. 80 Hz einstellen
• Delay einstellen, das sich aus der Entfernung Front-Schallwand zu Back-Schallwand ergibt: Man dividiert die Meter durch die Schallgeschwindigkeit (ca. 340 m pro Sekunde) und multipliziert das Ergebnis mit 1.000 – als Ergebnis hat man das Delay in Millisekunden. Für 6 Meter sind das z. B. 17,6 ms.
• Messen und die Werte feintunen (am besten anhand eines Wasserfall-Diagramms).

Das Ganze bedingt zwingend digitale Technologie, um die Phase und die Delays einzustellen, und natürlich braucht man einen Vorverstärker mit entsprechend vielen Ausgängen.

Aktive Bassmoden-Bekämpfung via DSP / PC

Eine wohnraumfreundliche und sehr effiziente Methode stellt die Entzerrung des Signals via DSP bzw. Soundprozessor von Trinnov dar. Die Power und die Fähigkeiten Trinnov Hard- und Software geht weit über die Möglichkeiten klassischer DSP-Chips weit hinaus – z. B. bei der Phasenanpassung bzw. zeitrichtigen Wiedergabe.

Eine digitale Bass-Entzerrung bietet folgende Vorteile:

• Große Anzahl an Filtern verfügbar und nach Geschmack einzurichten
• Schmalbandig und breitbandig einsetzbar
• Ausgleich von dB-Sprüngen im zweistelligen Bereich

Nachteil: Gegen den reinen Nachhall ist ein DSP machtlos, sprich: er kann ihn nur über die Amplituden-Absenkung beeinflussen. Deshalb ist die Kombination mit passiven Maßnahmen und ggf. aktiv-passiven Konzepten wie den AVAA Bassfallen sehr sinnvoll.

Neu: Trinnov WaveForming

Trinnov selbst kombiniert den Trinnov Optimizer, der die Raumkorrektur durchführt, seit Neuestem mit einer neuen Technologie, die sich WaveForming nennt. Ähnlich wie bei einem DBA sind mehrere Subwoofer an der Front- und Rückseite notwendig (Minimum sind 3 vorne und 2 hinten).

Ein Algorithmus behandelt die Subwoofer so, dass sie im Zusammenspiel eine ebene Welle durch den Raum schießen, die dann hinten absorbiert wird. In künftigen Ausbaustufen sollen auch die hinteren Subs emittieren und damit eine Art Ping-Pong-Spiel auslösen.

Die Effekte, die bis dato via Trinnov WaveForming erzielt werden, stellen alles bisherige in den Schatten bzw. bieten selbst gegenüber DBA-Installationen klangliche Fortschritte. Nachteil: man benötigt für jeden Subwoofer einen einzelnen Kanal, was dann ggf. das Flagschiff Trinnov Altitude 32 mit bis zu 36 Kanälen notwendig macht.

Trinnov Stereo Vorverstärker für 2.0, 2.1 oder 2.2 Setup

Trinnov AV-Vorverstärker Altitude mit 12 bis 48 Kanälen