Passiv, Aktiv oder Surround ?

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Passiv, Aktiv oder Surround ?

Um eine Hervorragende Audiokette aufbauen zu können gibt es erst einmal die Überlegung ob Aktiv oder Passiv gearbeitet werden soll. Meistens wird ein Mehraufwand Aktiver Systeme gescheut. Oft wird zu Aufwändigen Surround Anlagen tendiert. Oft gibt es Stellprobleme mit den Lautsprechern und irgendwie klingt die Musik nicht so wie man es sich erwünscht hat. Besser ist es Zwei Lautsprecher also mit Stereo zu Arbeiten. Aber dafür mit hochwertigen Komponenten. Als viel Geld in einer Surround Anlage investieren die eher ungeeignet für die Musikwiedergabe ist. Eine 5.1 Surround Anlage Besteht aus einen Center, der sehr gerne in der nähe des TV gerät Platziert wird. Die Front Lautsprechen stehen links und Rechts vorne verteilt. Rear Lautsprecher Sollten neben oder hinter der Sitzgelegenheit Platziert werden. Der Subwoofer wird dann irgendwo im Raum Untergebracht. Der Surround Resiver in den meistens auch die Endstufen eingebaut sind, hat meistens verschiedene Auswahl Möglichkeiten wie die Lautsprecher Angesteuert werden sollen. Für die Musik Wiedergabe werden die rear und der Center Ausgeschaltet. Der Subwoofer Läuft aber immer mit. Das soll er auch. Doch so richtig klingt es nicht. Unabhängig davon ob noch eine Phasenverschiebung stattfindet oder auch nicht. Fakt ist eben das auch der Bass Stereo ist und nicht Mono. Und wer dann auch noch der Meinung ist für  für 1800 Euro eine Komplette Lautsprecher Anlage Inklusive Surround Resiver was hochwertiges bekommen hat. Der hat sich geirrt. Teilt man den betrag durch alle Komponenten so wird schnell Klar das die Einzelnen Geräte nicht all so teuer gewesen sind. Für Filme mag es Vielleicht schön sein. Musik Hören über so ein System ist aber nicht so Prickelnd. Vergleiche ich meine Zwei Tannoys die weit aus Günstiger sind so stelle ich fest das sie doch Irgendwie besser Klingen. 

Eine Surround Anlage Läuft zum Teil Aktiv. Zumindest ist das bei den Subwoofer so. Die Anderen Lautsprecher nur bedingt. Sei dem sie bestehen nur aus ein Chassis. Dann kann man von einem Aktiven System Reden. Die Eingebaute DSP im Surround Resiver bildet dann die eigentliche Frequenzweiche und mit ihr kann man auch in den Parametern eingreifen.       

Vergleicht man eine Surround Anlage mit Elektrostaten, so wird der Hörer schnell verblüfft sein was Zwei Lautsprecher im Gegensatz einer Surround Anlage an Qualität Liefert. Auch die Widergabe von Effekten sind Verblüffend bei den Elektrostaten. Sind sie richtig Aufgestellt so kommt es schon mal vor das man den kopf nach hinten dreht und die Geräusch Quelle sucht die eigentlich hinten gar nicht exsestiert.

Wie kommt es dass wir uns einbilden Geräusche von Hinten zu Hören die dort gar nicht exesstieren? Für den gehörten Effekt darf man sich bei den Pfiffigen Tontechniker Bedanken, der gewollt die Phase vom Signal Verschoben hat um den Effekt zu erzielen. Und wenn ein Elektrostat Richtig aufgestellt ist so kann man ihn Hören und das auch Ohne Surround. 

 

Die Vorteile für den Selbstbauer aktiver Systeme

 

Für jedes Chassis wird eine eigene Endstufe benötigt. Die Trennung der Frequenzen wird mit Hilfe von aktiven Filtern vor den Endstufen vorgenommen

Hier in groben die Eckpunkte:

 

  • Verringerte Intermodulations-Verzerrungen wegen der verringerten Bandbreite, die dann der Verstärker wieder gibt.

  • Vergrößerter Dynamikbereich.

  • Besseres Impulsverhalten.

  • Bessere Koppelung von Verstärker und Lautsprecher.

  • Vermeidung der von passiven Frequenzweichen induzierten Resonanzen.

  • Bessere Funktion der Frequenzweiche, da die Frequenzen Regelbar sind

  • Bessere Klanqualität als bei passiven Lautsprecher Systeme

  • Kontrolle der unterschiedlichen Chassis-Empfindlichkeiten.

 

Intermodulationsverzerrungen entstehen durch Überlagerung vieler verschiedener Frequenzen. Eine Endstufe hat es einfacher, wenn der zu übertragende Frequenzbereich kleiner ist. Wenn z.B. die tiefen Frequenzen hoch ausgesteuert werden, können die hohen Frequenzen Klippen, da diese auf den tiefen aufmoduliert sind. In einem Aktivsystem hat somit ein übersteuerter Tiefton Pegel keine Auswirkung auf den Hochtöner Oder  Elektrostaten

Aus dem vorher angegeben Gründen ergeben sich, dass die Summe aller Frequenzen die Aussteuergrenze festlegt. Wenn ein sehr tief frequentes und ein sehr hochfrequentes Signal gleichzeitig übertragen wird, sinkt der mögliche Maximalpegel, Das hohe Signal ist dem tiefen aufmoduliert

Eine Aktivbox ist immer lauter als eine Passivbox, obwohl die Chassis gar nicht höher belastet werden. Eine Passive Frequenzweiche ist im Aktiv System nicht erforderlich. Je nach Gestaltung und Flankensteilheit der Passivweiche nimmt sie dem Chassis vorab Leistung weg

 

Steile Impulse in der Musik verursachen hohe Spannung Stromanstiege in Kurzer zeit. Die Anfangsmodulation von Instrumenten und klänge enthalten die meisten Informationen um was für ein Instrument sich handelt, Die Räumliche Zuordnung Steht auch meist Am Anfang  zulange Lautsprecherzuleitung und noch Schlimmer die Spulen im Signalweg verfälschen diese Information. Auch wenn sie nur geringfügig beeinflusst werden sind sie nicht mehr naturgetreu Dargestellt. Betreiber von Aktiven Systemen wissen die Technik jetzt schon zu Schätzen und werden bestimmt nicht mehr auf passiv umrüsten, alleine wegen der filfältigen Möglichkeiten die einfach bei Passiven Systemen nicht gegeben sind. Und Setzt man einen ESL ein also ein Mecedis unter den Schallwandler so wird man es keinesfalls bereuen diesen Schritt zu gehen

 

Wie viel mehr kann erreicht werden, wenn die Passivweiche aus dem Signalweg verschwindet?

Die passivweiche hat einen viel größeren Anteil an Verlustwiderständen als die Zuleitung zum Lautsprecher und gilt schlechthin als das Teil in der Übertragungskette, das die meisten Verzerrungen produziert. Der Wechselstromwiderstand eines Filters muss im Trennfrequenzbereich in etwa den gleichen Wert haben, wie der Widerstand des Chassis. Das bedeutet aber, dass die Endstufe in diesem Filterbereich nur noch mit dem Dämfungsfaktor 1 auf das Chassis wirken kann! Im Durchlassbereich würde eine 0,5Ohm Spule an einem 4W Chassis die Dämpfung auf 8 herabsetzen. (Dämpfung = Chassiswiderstand dividiert durch Innenwiderstand der Signalquelle). Was nützt hier also eine Endstufe mit extrem hoher Dämpfung? Bestenfalls, dass sie die Resonanzen eines Passivfilters besser im Griff hat. In Aktivsysteme werden Begleiterscheinungen, wie Filterresonanzen. 

 

Verschlechterung der Gesamtgüte, usw. verhindert Die Passiven Bauteile entfallen und sind auch nicht von Nöten.

In einer Passivweiche ist die Schwingspule immer Bestandteil der Weiche. Der Lastwiderstand am Filter ist maßgebend für alle Berechnungen der Frequenzweiche. Je nach Ohmzahl der Chassis variieren die Bauteile dem entsprechend stark. So ist es nicht möglich einen 4 Ohm Chassis gegen einen 8 Ohm Chassis zu ersetzen. Die Passiv weiche muss also neu berechnet werden. der Chassiswiderstand ist noch nicht einmal bei jeder Frequenz gleich. Es kann sogar vorkommen, dass bei einer starken Resonanzfrequenz des Chassis der Widerstand so hohe Werte erreicht, dass diese Frequenz, obwohl sie außerhalb des Durchlassbereiches der Weiche liegt, dennoch wiedergegeben wird. Dem Filter fehlt dann der Ausgerechnete Lastwiderstand der dann leider nicht vorhanden ist. Das erschwert dem Lautsprecherbauer Die Gestaltung und der Funktionalität. Und mangels Messraum ist es auch schwieriger Frequenzlöcher auszumachen um gegen diese dementsprechend gegen zu wirken beim Chassiswechsel kann die Trennfrequenz und sogar die ganze Filtercharakteristik eine andere sein.

Bei einer Aktivweiche, die vor einer Endstufe sitzt, ist der Chassiswiderstand ohne Bedeutung. Das Filter hat hier eine definierte Last innerhalb der Schaltung. Trennfrequenz und Filtercharakteristik bleiben immer erhalten, egal, ob ein 4Ohm oder ein 8Ohm Chassis an der Endstufe hängt.

Ein unschlagbarer Vorteil für die Selbstbauer, die experimentieren und so wenig Fehler wie möglich machen wollen. Außerdem lässt sich ein 24dB/Oct Filter mit nur wenig Aufwand realisieren, ohne die bekannten Probleme von steilflankigen passiven Filtern, bei denen dann die Sprechleistung auf der strecke bleibt

Es ist ein sehr großer Unterschied, ob durch ein Filter ein Par  Volt- oder Hohe Spannungen und Ströme Fließen. Die Weichenbauteile fallen auch dementsprechend keiner aus und sind auch in der Anschaffung Günstiger.

Ist ein Hochtöner zu laut, kann man in einer Passivweiche nicht einfach einen Widerstand vor den Hochtöner setzen. Die Trennfrequenz wäre dann eine andere. Wie schon erwähnt, währe der Lastwiderstand maßgebend für den Filter. In einem Aktivmodell wird einfach das NF-Signal vor der Endstufe mit einem Poti verändert. Wirkungsgradunterschiede und tonale Charakteristik kann man somit anpassen, ohne dabei in andere Werte einzugreifen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass Aktivsysteme für den Hobbyelektroniker mit einer viel besseren Erfolgsrate herzustellen ist. Wirkungsgrad und Impedanzverlauf eines Chassis sind Parameter, die man außer Acht lassen kann, da das Chassis über die Endstufe von der Weiche entkoppelt ist. Die Wahl der verwendeten Chassis ist somit fast unbegrenzt. Verschiedene Chassis die unterschiedlichen Wirkungsgraht und unterschiedliche Impedanz haben Können so Problemlos kombiniert werden. Auch ein Elektrostat bei denen der Wirkungsgraht sehr Unterschiedlich je nach Hersteller ausfällt ist kein Problem. Darum kann ich hier an dieser Stelle nur Empfehlen Aktive Systeme aufzubauen. Der Aufwand wird dann letztendlich mit den besseren Akustischen Eigenschaften der Lautsprecherbox bezahlt. Es eröffnet sich eine neue Dimension des Hörvergnügens

Meistens finden Aktivboxen ihren Einsatz in der PA Technik oder in Tonstudios im privaten gebrauch sind sie leider nicht so oft an zu treffen. Auf dem markt werden auch nur wenige Modelle Angeboten. Obwohl heute die Halbleiter Sehr billig geworden sind. Und es ist heute Möglich günstig Aktivboxen her zu stellen, So haben die Hersteller  die Zeit verpennt sich an dieser Technik sich zu bedienen. Es gibt heute zahlreiche HIGH END Chips mit hervorragenden Daten Arbeiten und kaum noch zusätzliche Bauteile benötigen. Im verglich zu Endstufen aus den 70ger Jahre nur noch einen Bruchteil Kosten. Ein hochwertiger Endstufen Transistor kann schon mal 6 bis 20 Euro Kosten für einen Kanal werden Wenigstens ein NPN und ein PNP eingesetzt Zusätzlich kommen noch viele weitere Bauteile dazu. Ein moderner Chip  mit einer Ausgangsleistung bis zu 100W ist dagegen Schon für 15 Euro zu haben.

Da hilft nur eins, wir bauen uns ein Aktives System selber auf und das mit Röhren und regelbare Filter.