Subjektiver, selektiver Überblick von bassbacke (2004-03-17)
Was im Bereich Lautsprecher an Märchen und Halbwahrheiten grassiert, ist kaum zu glauben. Ich will hier mal versuchen das ganze möglichst auf Fakten zu beschränken und subjektive Faktoren wie "Soundgeschmack" vorerst außen vor zu lassen.
Für den Übertragungsbereich einer Lautsprecherbox sind eine Vielzahl von Faktoren entscheidend, z. B. die verwendeten Lautsprecher, deren Resonanzfrequenz, Membranfläche und Hub, das Boxenvolumen, das verwendete Prinzip (Bassreflex etc.) und einige weitere Faktoren.
Die Membranfläche zusammen mit dem Hub liefert vor allen Dingen erst mal Schalldruck, nicht automatisch eine niedrigere untere Grenzfrequenz. Das ganze nur auf die Membranfläche reduzieren zu wollen ist recht kindisch. Das ist fast so, als ob man die Fahrleistungen eines Autos vom Durchmesser der Reifen ableiten wollte.
Fläche in cm² (PI * r²). Man bedenke, dass diese Formel für eine Kreisfläche gedacht ist, Lautsprechermembranen sind zwar Trichter, das fällt aber für die Betrachtung der bewegten Luftsäule nicht besonders ins Gewicht. Die Flächenangaben sind gute Anhaltspunkte.
|
Inch |
cm |
1 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| 8" | 20,32 | 324 | 649 | 1297 | 1946 | 2594 |
| 10" | 25,40 | 507 | 1013 | 2027 | 3040 | 4054 |
| 12" | 30,48 | 730 | 1459 | 2919 | 4378 | 5837 |
| 15" | 38,10 | 1140 | 2280 | 4560 | 6841 | 9121 |
| 18" | 45,72 | 1642 | 3282 | 6567 | 9850 | 13134 |
Der maximale Schalldruck, den eine Box zu erzeugen vermag, kann man berechnen mit Hilfe der Effizienzangabe (dB SPL oder dB@1 W@1 m) in Kombination mit der maximalen RMS Leistung, die die Box verträgt. Das ist nicht die ganze Wahrheit, denn die Angaben der Hersteller sind nicht immer zuverlässig. Nahe der maximalen Belastbarkeit sinkt die Lautstärkezunahme (thermische Kompression). Auch nimmt die Impedanz nahe der Resonanzfrequenz deutlich zu. Lautsprecher haben nun mal eine von der Frequenz abhängige Impedanz, was das Spiel nicht gerade vereinfacht . Nur wenige Hersteller geben einen maximalen dB SPL Wert an, der wirklich verrät wie laut die Box sein kann. Der SPL Wert ist frequenzabhängig, meist wird von Hersteller ein gemittelter Wert angegeben.
Das menschliche Gehör empfindet eine Schalldrucksteigerung um +10 dB als doppelte Lautstärke, eine Steigerung um +3 dB wird gerade mal so wahrgenommen.
Um den Schalldruck um +3 dB zu steigern, muss man die doppelte Verstärkerleistung in die Box jagen, jedoch braucht die zehnfache Verstärkerleistung um die doppelte Lautstärke (+10 dB) zu erreichen oder die hundertfache Verstärkerleistung (zehnfache elektrische Spannung) um die Lautstärke zu vervierfachen (+20 dB). Auf der anderen Seite verträgt das menschliche Gehört die doppelte Lautstärke nur 1/10 der Zeit, also Vorsicht!
Man braucht "nur" die doppelte Verstärkerleistung, wenn man die doppelte Anzahl an Lautsprechern einsetzt, um +6dB zu gewinnen. Das ist der Lohn für mehr Schlepperei.
Die doppelte Anzahl von Lautsprechern bei gleicher Verstärkerleistung (aufgeteilt) liefert +3 dB. Diese Regel kann allerdings nicht beliebig oft hintereinander angewendet werden.
Vergleichen wir zwei Lautsprecher und ihre "maximale Lautstärke":
| Lautsprecher A | Lautsprecher B |
| 103 dB@1 W@1 m Belastbarkeit 300 W RMS max. dB SPL: 128 dB (bei 300 W RMS) |
98 dB@1 W@1 m Belastbarkeit 1000 W RMS max. dB SPL: 128 dB (bei 1000 W RMS) |
Hier kann man also mit Lautsprecher A jede Menge Energie sparen. :) Grob gesagt, wer ineffiziente Boxen betreibt, spielt hoffentlich nicht so laut, denn ansonsten muss man mehr Boxen und kräftigere Verstärker mit sich rumschleppen.
Diese Berechnungen sind theoretisch. Kurz vor der maximalen Belastbarkeit der Lautsprecher werden die Spulen sehr heiß und erhöhen ihren elektrischen Widerstand (z. B. bis zum doppelten) daher bekommen sie in der Regel die volle Leistung gar nicht mehr ab, es sei denn die Endstufe hat ordentliche Reserven. Oft kann die maximale Leistung gar nicht gefahren werden aufgrund mechanischer Beschränkungen und der Boxenkonstruktion. Es gibt Grenzen wie weit eine Lautsprechermembran hin und her schwingen kann bevor es anfängt zu "krachen" und diese Grenze kann weit vor der maximalen elektrischen Belastbarkeit erreicht werden. Von der frequenzabhängigen Impedanz mal ganz zu schweigen.
Die oben genannte Berechnung vermittel aber trotzdem ein brauchbares Bild der Wirklichkeit und ermöglicht Vergleiche.
Die notwendige Verstärkerleistung steigt verglichen mit der Zunahme des Schalldrucks bzw. der wahrgenommenen Lautstärke expotentiell.
| Verstärkerleistung | Schalldruck (relativ) |
| 0,1 W | -10 dB |
| 0,2 W | -7 dB |
| 0,5 W | -3 dB |
| 1 W | 0 dB |
| 2 W | +3 dB |
| 4 W | +6 dB |
| 10 W | +10 dB |
| 20 W | +13 dB |
| 40 W | +16 dB |
| 100 W | +20 dB |
| 200 W | +23 dB |
| 400 W | +26 dB |
| 800 W | +29 dB |
| 1000 W | +30 dB |
Wenn man Effizienzangaben liest, fragt man sich, welchen maximalen Schalldruck man erreichen könnte, wenn die gesamte elektrische Leistung verlustfrei in Schall umgesetzt werden könnte und nicht zum größten Teil in Wärme. Die Antwort darauf findet man in folgender Tabelle:
| @ 1 W @ 1 m | Effizienz |
| 112 dB | 100.00% |
| 106 dB | 25.00% |
| 103 dB | 12.50% |
| 100 dB | 6.20% |
| 98 dB | 4.00% |
| 96 dB | 2.50% |
| 94 dB | 1.60% |
| 92 dB | 1.00% |
| 90 dB | 0.60% |
| 88 dB | 0.40% |
| 86 dB | 0.25% |
| 84 dB | 0.16% |
| 82 dB | 0.10% |
| 80 dB | 0.06% |
| 77 dB | 0.03% |
Wenn irgend ein Anbieter versucht euch eine Box zu verkaufen mit einer Effizienz, die höher sein soll als 112 dB @ 1 W @ 1 m, würde ich von einem Kauf dringend abraten. Bereits bei 103 dB @ 1 W @ 1 m ist die Effizienz sehr gut. Hier wird 1/8 (12,5%) der elektrischen Leistung in Schall gewandelt. Das mag nach wenig klingen, typische Hi-Fi Boxen liegen jedoch bei maximal 1% bzw. 92 dB @ 1 W @ 1m, meist noch drunter, dafür haben sie meisten einen ausgewogeneren Klang.
Verträgt Deine Box also 800 W und Du pumpst diese Leistung auch in die Box, gehen 100 W in Schall und 700 W in Wärme, die aus der Box "raus" muss. Nicht unproblematisch. Andererseits ist eine solche Box extrem laut und man sollte auf sein eigenes und das Gehör der Zuhörer Rücksicht nehmen. Bei diesen Leistungen geht auch ein klein wenig im Kabel verloren, je kürzer es ist und je größer der Durchmesser ist, desto weniger fällt das ins Gewicht. Dazu später noch etwas mehr.
Durch jede Verdoppelung des Abstands "verliert" man 6 dB.
| Abstand |
relativer Verlust |
| 1 m | 0 dB |
| 2 m | -6 dB |
| 4 m | -12 dB |
| 8 m | -18 dB |
| 16 m | -24 dB |
| 32 m | -30 dB |
Die folgende Tabelle gibt an welchen Schalldruck man im Mittel im Zeitraum einer Woche ohne bleibende Gehörschäden vertragen kann. Pro Woche! Wir sind nicht alle gleich und auch wir haben "Tagesformen", allerdings kann man hier ablesen, wann es "kritisch" wird. ;)
Das gemeine an Gehörschäden ist, dass sie irreparabel sind. Da heilt nichts nach. Einmal geschädigt, immer geschädigt! Noch hinterhältiger ist, dass man während der Schädigung gar nichts oder nur wenig merkt, später aber, manchmal Jahre später, dafür teuer bezahlt.
| Schalldruck | Beispiel | Dauer/Woche |
| 85 dB | 40 Stunden | |
| 88 dB | 20 Stunden | |
| 91 dB | 10 Stunden | |
| 94 dB | 5 Stunden | |
| 96 dB | 3 Stunden | |
| 98 dB | 2 Stunden | |
| 101 dB | disco | 1 Stunde |
| 104 dB | 30 Minuten | |
| 107 dB | 15 Minuten | |
| 109 dB | Kettensäge | 10 Minuten |
| 112 dB | 5 Minuten | |
| 114 dB | 3 Minuten | |
| 116 dB | 2 Minuten | |
| 119 dB | 1 Minute | |
| 130 dB | Schmerzschwelle | 6 Sekunden |
| 140 dB | 30 m vor einem Jet | weniger als 1 Sekunde |
In der Arbeitswelt ist ab 90 dB das Tragen von Gehörschutz gesetzliche Pflicht. Das ist nicht ohne Grund so.
Wenn der Schalldruck und die Dauer der Aussetzung überschritten wird, schütze Dein Gehör. Gehörschutz gibt es in verschiedenen Formen, Farben und Frequenzbereichen. Die maximale Verminderung des Schalldrucks, den ein "Ohrenstopfen" bringen kann, liegt bei -30 dB. Das liegt daran, dass Schall auch über die Kieferknochen zum Ohr gelangt.
Komprimiert man die Dynamik von Musik klingt diese in der Regel hörbar lauter als unkomprimiertes Material bei gleicher Verstärkerleistung. Für Puristen, die solche elektronischen Hilfen "aus Prinzip" meiden, werden Boxen wohl nie laut genug klingen. ;)
Impedanz ist der Wechselstromwiderstand einer Box. Er wird in Ohm angegeben, was die SI Einheit für elektrischen Widerstand ist. Hat man mehrere Boxen und will diese an dieselbe Endstufe anschließen, so kann man das "parallel" oder in "Reihe". Die meisten Leuten werden ihre Boxen parallel verschalten, das ist in der Regel wesentlich einfacher.
Viele Endstufen haben mehr als eine Ausgangsbuchse. Diese sind in der Regel parallel geschaltet (Ausnahmen: Stereo und bi-amp Endstufen). Auch wenn man Boxen "hintereinander hängt", sprich die Box hat eine zweite Buchse und man verbindet die zweite mit der ersten, ist das in der Regel parallel.
Schaltet man Lautsprecherboxen in Reihe, so addieren sich die Impedanzen.
Rtot = R1 + ... + Rn
Die allgemeine Berechnungsformel für die Parallelschaltung von n Lautsprechern ist:
1/Rtot = 1/R1 + ... + 1/Rn
Schaltet man allerdings nur zwei Boxen parallel, vereinfacht sich die Formel durch Umformung zu:
Rtot = (R1 * R2) / (R1 + R2)
wobei R1 die Impedanz der Box 1 ist, R2 ist die Impedanz des Box 2 und Rtot ist die resultierende Impedanz, die die Endstufe belastet. Die Formel gilt unabhängig davon, ob die Impedanzen der beiden Boxen identisch sind oder nicht. In jedem Fall gilt, dass durch Parallelschaltung die resultierende Impedanz immer geringer als die niedrigste Impedanz jeder Einzelbox ist.
Rtot = (8 Ohm * 4 Ohm) / (8 Ohm + 4 Ohm) 32 Ohm² / 12 Ohm 2,6 Ohm
Wenn beide Boxen die gleiche Impedanz haben, kann man die Formel weiter vereinfachen:
R1 = R2 liefert:
Rtot = (R1 * R1) / (R1 + R1) R1² / (2 * R1) R1 / 2
Mit anderen Worten: zwei Boxen mit gleicher Impedanz haben in Parallelschaltung die halbe Impedanz. Einfach genug?
Rtot = 8 Ohm / 2 = 4 Ohm
Betreibt man zwei Boxen mit der gleichen Impedanz parallel, so teilt sich die Leistung, die aus der Endstufe kommt, auch zu gleichen Teilen auf. Das muss nicht "schlimm" sein, da Transistorendstufen bei geringerer Impedanz in der Regel etwas mehr Leistung liefern (ein Drittel bis die Hälfte). Man sollte jedoch auf keinen Fall die minimale, durch den Hersteller angegebene, Impedanz unterschreiten. Das haut einem zwar nicht gleich um Ohren, aber schadet auf Dauer.
Wer das mal ausprobiert hat und nicht gleich damit auf die Schnauze gefallen ist, sollte sich da nicht allzu sicher fühlen.
Endstufen verwenden grundsätzlich zwei verschiedene Technologien: Transistor oder Röhre. Für diese Betrachtung ist die in der Vorstufe (Pre-Amp) verwendete Technologie irrelevant.
Röhrenendstufen beschicken in der Regel die Lautsprecher nicht direkt (zu hohe Spannung, zu geringer Strom), sie haben meist Ausgangstransformatoren. Um die Geschichte kurz zu halten: Röhrenendstufen tragen keinen Schaden davon, wenn man die Impedanz unterschreitet, überschreitet man sie führt das zu Überhitzung und damit ggf. zum Defekt. Das schlimmste, was man Röhrenendstufen antun kann ist keine Boxen anzuschließen, da die Röhren dann schnell den Hitzetod sterben. Moderne Endstufen haben zusätzliche Schutzschaltungen. Verlass Dich nicht drauf. Manche Röhrenendstufen haben Anpassungsschalter (z. B. 4/8/16 Ohm). Achte darauf, dass die Impedanzen angepasst sind.
Transistorenstufen beschicken in der Regel die Lautsprecher direkt. Um die Geschichte kurz zu halten: Transistorendstufen nehmen keinen Schaden, wenn die Impedanz der angeschlossenen Lautsprecher zu hoch ist, sie liefern im Zweifel nur weniger Leistung. Wenn man allerdings die minimale erlaubt Impedanz unterschreitet, riskiert man Schäden. Das schlimmste, was man Transistorendstufen antun kann, ist den Ausgang kurzzuschließen. Moderne Endstufen haben haben zusätzliche Schutzschaltungen. Verlass Dich nicht drauf.
Watt (W) ist die SI Einheit für Leistung. Wird die Angabe im Zusammenhang mit Lautsprecher gebraucht, meint das die maximale elektrische Leistung, der man einen Lautsprecher aussetzen darf. Anders gesagt: ein Lautsprecher "hat" keine Leistung, er hält sie aus.
Elektrische Leistung kommt aus der Endstufe und geht in die Schwingspulen der Lautsprecher. Je mehr elektrische Leistung in die Schwingspulen geführt wird, desto weiter hin und her bewegen sich die Lautsprechermembranen und erzeugen Schalldruck. Unglücklicherweise erhitzen sich die Schwingspulen bei hoher Leistung und selbst die Bewegung der Luft durch die Membran kann nur bis zu einer gewissen Grenzen Kühlung verschaffen. Übergrosse Hitze ist ein Problem. Wird die Spule zu heiß, schmilzt der Draht (oder verliert die Isolation) und der Lautsprecher fällt aus. Außerdem schadet die Hitze den Permanentmagneten im Lautsprecher. Kurz vor der maximalen Belastbarkeit nimmt der Schalldruck weniger zu (thermische Kompression). Um die Verwirrung zu steigern: Lautsprecher erzeugen durchaus Strom, z. B. wenn die Membran zurückschwingt. Diesen Effekt wollen wir aber in diesem Zusammenhang außen vor lassen.
Bedenkt man all dies, so ist es sinnvoll Lautsprecher nicht an der Belastbarkeitsgrenze zu fahren und lieber Boxen und Endstufen mit Reserven zu verwenden.
Zum Thema elektrische Verstärkerleistung zu Lautsprecherbelastbarkeit gilt folgende Grundregel:
Viele Leute denken, es sei sicherer oder besser, wenn Lautsprecher mehr Leistung vertragen können als die Endstufe liefert. Die Logik dahinter ist, dass ein großer Lautsprecher nicht durch einen kleinen Verstärker Schaden nehmen kann. Gut gemeint, aber das ist falsch und gilt nur bei sehr kleinen Endstufen einigermaßen.
Sobald man eine Endstufe oberhalb der Maximalleistung betreibt, "clippt" diese und das kann bei Gleichstrom enden, was auch den stärksten Lautsprecher abfackeln kann. Wieso? Weil die Wärme produziert wird (Spule), aber die Membran sich nicht bewegt und daher keine Kühlung eintritt.
Kurz gesagt: zu kleine Endstufen jagen selbst stärkste Boxen durch, wenn man die Endstufen dauerhaft zum Clippen bringt.
Wie ist es umgekehrt, also wenn die Endstufe mehr Leistung bringen kann als die Lautsprecher vertragen? Einfach. Drehe die Endstufen nicht voll auf und das Risiko geht gegen Null. Selbst wenn man Lautsprecher kurzfristig mit zu hoher Leistung fährt, vertragen sie das immer noch besser als clippende Endstufen.
Wie viel Leistung braucht man also? Darüber gibt es sehr unterschiedliche Meinungen. Manche empfehlen 50% mehr als die Lautsprecher vertragen, manche empfehlen sogar die doppelte Leistung.
Ich habe ein Paar Flite 210H Lautsprecherboxen. Jede dieser Boxen verträgt 300 W RMS und hat 8 Ohm. Parallel geschaltet vertragen sie 600 W RMS und haben 4 Ohm. Meine Endstufe liefert keine 1200 W RMS an 4 Ohm. Mein Sunn 1200S Top liefert zwar maximal 1200 W RMS, allerdings an 2 Ohm. Der Hersteller Fender war nicht in der Lage die Information zu liefern, welche Leistung an 4 Ohm zu erwarten ist (ich habe das mehrmals per email versucht), aus einer zuverlässigen Quelle habe ich allerdings erfahren, dass der Sunn 1200S ca. 800 W RMS an 4 Ohm und ca. 550 W RMS an 8 Ohm liefert. Ich habe einige Vorkehrungen getroffen um meine Endstufe vom Clippen fernzuhalten (Kompressor/Limiter und Leistungsanzeige zur Kontrolle). Wenn man 800 W RMS in so moderne und effiziente Boxen jagt, hat das mehr mit "Selbstmord" zu tun als mit Musik. Ich habe schlicht gerne etwas Reserve. Tatsächlich liegt die Leistung, die ich gewöhnlich fahre, bei 250 W RMS (Spitze) und ich verwende selbstverständlich Gehörschutz.
Viele Menschen meinen Kabel sind nur gut, wenn sie extrem dick sind. Das klingt erst mal plausibel (bigger is better), aber der Widerstand eines Kabels setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen:
Je länger ein Kabel ist, desto dicker muss es sein, wenn der Verlust gering sein soll. Verlust bedeutet hier, dass Leistung nicht am Lautsprecher ankommt, sondern im Kabel in Wärme umgewandelt wird. Kurze Kabel können problemlos relativ dünn sein. Hier eine Tabelle für typische Kupferkabel:
| Kabeldurchmesser | Widerstand bei 30 m Länge | 1 dB Verlust bei (4 Ohm) | 1 dB Verlust bei (8 Ohm) |
| AWG 06 / 4,12 mm | 0,08 Ohm | 366 m | 744 m |
| AWG 08 / 3,26 mm | 0,13 Ohm | 244 m | 488 m |
| AWG 10 / 2,59 mm | 0,20 Ohm | 145 m | 290 m |
| AWG 12 / 2,05 mm | 0,32 Ohm | 91 m | 182 m |
| AWG 14 / 1,63 mm | 0,52 Ohm | 58 m | 116 m |
| AWG 16 / 1,29 mm | 0,82 Ohm | 37 m | 74 m |
| AWG 18 / 1,02 mm | 1,32 Ohm | 23 m | 46 m |
| AWG 20 / 0,81 mm | 2,08 Ohm | 15 m | 30 m |
| AWG 22 / 0,64 mm | 3,30 Ohm | 9 m | 18 m |
1 dB Leistungsverlust entspricht ca. 12% der Verstärkerleistung. Das klingt nach viel, schaut euch aber mal an, für welche Kabellängen und -dicken das zutrifft. Wer sich also über "dünne" Drähtchen in Lautsprecherboxen wundern sollte, weiß jetzt, dass das durchaus in Ordnung sein kann.
Die in Bassboxen üblichen Lautsprecherdurchmesser sind 8" (203 mm), 10" (254 mm), 12" (305 mm), 15" (384 mm) und 18" (457 mm), wobei die meisten Boxen mit 10" oder 15" Lautsprechern bestückt sind. Dabei gibt es Boxen mit einem, zwei, vier, sechs und acht Lautsprechern (oder auch noch mehr), teilweise gibt es Boxen mit gemischter Bestückung.
Ein Faktor für die Wahl der Lautsprecherbestückung ist der persönliche Soundgeschmack. Ein weiterer wichtiger Faktor, weswegen es nicht nur eine Art von Lautsprecherboxenbestückung für Bassboxen gibt, wurde hier noch gar nicht genannt: Kosten!
| Ø | EUR | Ohm | W RMS | Frequenzgang | Resonanz | Info URL |
| 10" | 133 | 8 | 500 | 45 Hz-3,0 kHz | 46 Hz | kap10 |
| 12" | 144 | 8 | 500 | 35 Hz-2,5 kHz | 37 Hz | kap12 |
| 15" | 145 | 8 | 500 | 45 Hz-4,0 kHz | 47 Hz | kap15 |
Die technischen Daten stammen vom Hersteller. Die Preise stammen von Thomann (Stand 2003-01-22), sie sollen nur ein Richtwert sein.
Wie man hier sehen kann, ist die untere Grenzfrequenz beim "normalen" 15" Lautsprecher nicht besser als die des 12" oder 10" Lautsprechers. Die obere Grenzfrequenz des 15" Lautsprechers ist mit Skepsis zu betrachten.
Zum Thema Effizienz dieser Lautsprecher:
http://editweb.iglou.com/eminence/eminence/pages/resources02/sensitivity.htm
Ein normal gestimmter 4-Saiter hat als niedrigsten Ton das E ca. 41,2 Hz, ein 5- oder 6-Saiter kommt mit seiner B-Saite runter bis auf ca. 30,9 Hz.
Boxen, deren angegebener Frequenzgang nicht soweit runter geht, können diese Töne trotzdem wiedergeben, allerdings leiser, so dass man per Klangregelung eingreifen und hohe Leistungen in die Boxen pumpen muss. Damit sinkt effektiv die maximal erreichbare Lautstärke einer solchen Box. Nicht jeder mag diesen sehr tiefen Klang, gerade Rockmusiker mögen eigentlich die Bereiche ab 80 Hz mehr und benötigen daher keine Boxen, die soweit runtergehen. Die alle glücklich machende Bassbox gibt es nicht. ;)
Wir wollen mal ein wenig rechnen (nur theoretisch versteht sich):
Die Fläche eines Kreises berechnet sich aus dem Quadrat des Radius mal PI (ca. 3,1415926). Der Radius entspricht der Hälfte des Durchmessers.
A = PI * (D / 2)²
Eine Lautsprecherbox mit 4x10" hat eine Membranfläche von 2027 cm² (4 *
PI * (25,4 / 2)² cm²)
Eine Lautsprecherbox mit 2x15" hat eine Membranfläche von 2280 cm² (2 *
PI * (38,1 / 2)² cm²)
Damit hätten beide Boxen in etwa die gleiche Membranfläche. Siehe auch die Tabelle am Anfang dieses Textes.
Bei dieser Betrachtung lassen wir absichtlich außer Acht, dass die genannten Lautsprechermembranen trichterförmig sind. Die bewegte Luftsäule ist es eher nicht.
Nehmen wir aus der Tabelle die Effizienz bei 1W@1m@200 Hz:
1x10" -> 95,0 dB => 4x10" (+6 dB) => 101,0 dB
1x15" -> 97,5 dB => 2x15" (+3 dB) => 100,5 dB
Wir kommen damit in etwa auf den gleichen Schalldruck, die Resonanzfrequenz der Eminence 10" bzw. 15" Lautsprecher ist ungefähr gleich, also kommen wir auf die gleiche untere Grenzfrequenz. Das zur Pauschalaussage 15" Lautsprecher gehen weiter runter...
Ein weiterer Faktor ist das Gewicht. Leider gibt Eminence nur das "shipping weight" an:
10": 7,6 kg => 4x10": 30,4 kg
15": 9,1 kg => 2x15": 18,2 kg
Gehäuse für 2x15" Lautsprecher sind in der Regel riesig. Das liegt sowohl an den großen Lautsprechern selbst als auch an dem für diese benötigten Boxenvolumen. So ist die Tech ND215DCT Box deutlich größer als ein ND410T Box, obwohl die restlichen Daten einigermaßen gleich sind. Das durch weniger Lautsprecher eingesparte Gewicht wird durch das größere Boxengehäuse in diesem Fall mehr als aufgewogen. Bei Tech kommt allerdings erschwerend hinzu, dass die verwendeten NeoDym Lautsprecher sehr, sehr leicht sind und damit das Gewicht des Gehäuses extrem zu Buche schlägt. Rein messtechnisch geht die ND215DCT Box mit 15" Bestückung etwas weiter runter als die ND410T mit 10" Bestückung, aber wozu braucht mal Infraschall? Selbst die B Saite liegt bei "nur" ca. 31 Hz. Beide Boxen kosten in etwa gleich viel.
Manche Hersteller bauen 10" Lautsprecher mit weitaus niedrigerer Resonanzfrequenz. Außerdem kann man diese durch entsprechende Bauweise der Box weiter senken. Die Tech ND410T geht beispielsweise bis 32 Hz runter und hat eine Effizienz von 103 dB@1W@1m und ist bis 800 W RMS belastbar und kann sich mit fast jeder auf 15" Lautsprechern basierender Box messen und liefert das tiefe B der 5-Saiter satt.
Warum klingen die 15" Boxen meist (rockig) "mittiger"? Ganz einfach, weil sie in der Regel nicht die Höhen liefern, die sonst die für Rock so beliebten Mitten überdecken. Bei 10" Lautsprecher basierenden Boxen liefern die 10" Lautsprecher deutlich mehr hohe Mitten, die locker die "gewünschten", etwas niedrigeren rockigen Mitten überdecken. Wer den mittigen Sound von 15" Lautsprechern aus 10" Lautsprechern kitzeln will, muss seinen Klangregler/Equalizer bemühen und diese hohen Mitten wegregeln. Die meisten 10" Lautsprecheranwender sind in der Regel allerdings recht froh drum, denn der rockig mittige Grundsound der 15" Lautsprecher eignet sich wenig zum Slappen und ähnliche Dinge. Ganz abgesehen von der höheren Trägheit größerer Lautsprecher.
Die meisten 15" Boxen klingen deswegen "tiefer", weil die Höhen,
die durch die Lautsprecher abgegebenen Tiefen nicht so leicht überdecken
wie das bei 10" Lautsprechern passieren kann. Wer hier also ein wenig
sparsamer mit Höhen und hohen Mitten umgeht, erreicht auch mit modernen
4x10" Boxen einen richtigen "tiefen" Sound.
Die Angaben über Übertragungsbereiche bei Basslautsprechern sind übrigens
mit Vorsicht zu genießen. Bereits ab 1500 Hz ist z. B. die Wellenlänge
der Schallwelle kleiner
als der Durchmesser eines 15" Lautsprechers, weswegen die Membran in sich
schwingen kann und damit "verzerrt" (den Klang verändert, nicht
übersteuert) und das ist nicht
immer im Sinne des Erfinders. Manche gefallen solche klanglichen
Veränderungen. Hi-Fi Maßstäbe sind nicht unbedingt geeignet für
Musikinstrumentboxen.
Angesichts dieser Fakten verwundert es einen doch, wie sich das Märchen von der Killerkombination 1x15" + 4x10" so gut halten kann, denn, wenn man moderne und hochwertige Lautsprecher nimmt, ist eine solche Trennung absolut nicht notwendig. Bei billigen Boxen erweitert man sich den Frequenzgang auch eher nicht und das einzige was man dann bekommt ist etwas mehr Schalldruck, was auch mit einem Paar gleicher Boxen funktioniert, aber ich will hier niemand mit Fakten verwirren, ich habe es ja auch ausprobiert und daraus gelernt. Der einzige echte Vorteil der Kombination ist, dass man beim Einsatz nur einer der beiden unterschiedlichen Boxen echte Soundalternativen hat.
Wer meint, er braucht die ultimative Box, die bis 20 Hz (untere Hörgrenze des menschlichen Gehörs) runtergeht um gut zu klingen, sollte sich vielleicht zur Sicherheit ein paar Soundbeispiele anhören:
Alle Soundbeispiele haben den gleichen Pegel und dauern 2 Sekunden und sind mit Cool Edit 2000 erzeugt worden. Leider gibt es diese feine und bezahlbare Software nicht mehr auf dem Markt. Sollten die Soundbeispiele bei euch verschieden laut klingen, so liegt das an eurer Abhöranlage. Höchstwahrscheinlich an euren Lautsprecherboxen in Kombination mit der Raumakustik.
Man muss schon jede Menge Leistung in eine Box jagen um 20 Hz oder auch nur 41 Hz laut zu bekommen. Die Anteile dieser Grundtöne am Gesamtsound eines E-Basses sind meist geringer als man sich das gerne eingestehen mag. Sie müssen da sein, die Frage ist allerdings: wie dominant?
Wenn ihr jetzt meint, viel technischen Kram zum Thema Lautsprecher in diesem Text gelesen zu haben, so muss ich euch enttäuschen. Ich habe die Oberfläche des Themas noch nicht mal angekratzt und ich bin nun wirklich nicht der Spezialist zum Thema. Ich weiß nur soviel zum Thema, dass ich weiß, dass ich eigentlich fast nichts dazu weiß und das ist keine falsche Bescheidenheit, sondern ehrliche Einsicht. Jedem, den das Thema ernsthaft interessiert, empfehle ich dringend die Lektüre der einschlägigen Fachliteratur. Beispiele für auf dieser Seite verwendete Quellen:
