Hi-Fi-Grundlagen: Was ist ein Woofer?

Was ist ein Woofer 

Seit der Entwicklung der ersten Lautsprecher mit mehreren Treibern werden die Frequenzen in einfachen Zwei-Wege-Konstruktionen zwischen einem Hochtontreiber (dem Tweeter) sowie mittleren und tiefen Frequenzen (dem Woofer) aufgeteilt.

In komplexeren Konstruktionen kann ein Mitteltöner hinzukommen, sodass sich der Woofer auf die Wiedergabe der Bassfrequenzen im Bereich von etwa 40–500 Hz konzentriert. Doch selbst in dieser Konfiguration muss der Woofer einen recht breiten Frequenzbereich abdecken, um nach oben hin an den Mitteltöner anzuschließen und sich mit ihm zu integrieren.

Und natürlich benötigt der Woofer in Zwei-Wege-Lautsprechern eine noch größere Erweiterung in den oberen Frequenzbereich, um den Tweeter zu ‚erreichen‘, während er zugleich bis zu den unteren Frequenzgrenzen des Lautsprechers hinabreicht. Hier kommt ein Subwoofer ins Spiel ...

Positionierung des Woofers

In einem typischen Lautsprecherdesign befindet sich der Woofer im unteren Bereich der Schallwand. Diese Positionierung ist kein Zufall, sondern eine bewusste Entscheidung, die sowohl die akustische Leistung als auch die Gehäusearchitektur unterstützt.

• Bassverteilung: Tieffrequente Schallwellen sind von Natur aus weniger gerichtet als hochfrequente. Deshalb befindet sich der Woofer typischerweise weiter unten im Lautsprechergehäuse, während der Tweeter oben und für bestmögliche Präzision, Detailtreue und räumliche Geschlossenheit möglichst nahe an Ohrhöhe platziert wird.

• Gehäusesynergie: Der untere Bereich des Gehäuses bietet oft den meisten Platz und die größte Stabilität für den größeren Woofer. Entwickler können das zusätzliche Innenvolumen nutzen, damit der Woofer effektiver mit der Abstimmung des Gehäuses zusammenwirkt und Luftstrom, Resonanzkontrolle und Druckmanagement optimiert werden.

Was ist ein Subwoofer 

Ein Subwoofer übernimmt dem Woofer Ihrer Lautsprecher keine Funktion, sondern spezialisiert sich auf tiefste Bässe ab etwa 100–120 Hz abwärts. Wenn Sie Ihr Setup um einen Subwoofer ergänzen, entlastet das Ihre Hauptlautsprecher bei der Wiedergabe wirklich tiefer Bässe – jener Art von Bass, die Sie nicht nur hören, sondern auch spüren. Außerdem können Sie Ihr Setup häufig mit geringerer Lautstärke betreiben, ohne dass das Gefühl von Gewicht und Substanz verloren geht.

Subwoofer bieten gegenüber den in Ihre Hauptlautsprecher integrierten Woofern eine Reihe von Vorteilen:

• Die meisten Subwoofer verfügen über einen Line-Level-Eingang, der den Anschluss an jeden Verstärker oder Vorverstärker mit einem dedizierten Subwoofer-Ausgang ermöglicht – ob als Stereosignal oder summiertes Monosignal – oder über ein Paar Pre-Out-Buchsen. Einige Subwoofer bieten zudem einen ‚High-Level‘-Eingang (bzw. Lautsprecherpegel-Eingang), über den sie parallel zu den Hauptlautsprechern Ihres Systems angeschlossen werden können.

• Dedizierte Basstreiber für Subwoofer sind in der Regel größer als jene, die selbst in den größten Stereolautsprechern eingesetzt werden. Damit eignen sie sich ideal, um die großen Luftmengen zu bewegen, die zur Erzeugung der langen Wellenlängen sehr tiefer Frequenzen erforderlich sind.

• Die meisten modernen Subwoofer sind aktiv konstruiert, verfügen also über eine eigene leistungsstarke Verstärkung und einen Tiefpassfilter am Eingang. Dadurch wird sichergestellt, dass nur die Bassfrequenzen, für deren Wiedergabe sie ausgelegt sind, über die Verstärkung an den bzw. die Treiber geleitet werden. Der Filter lässt sich anpassen, um den Pegelabfall im oberen Frequenzbereich des Subwoofers an die untere Grenze des Frequenzgangs der Hauptlautsprecher anzupassen.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen Woofern und Subwoofern 

Frequenzbereich und Schallausgabe 

Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die Aufgaben von Woofern und Subwoofern deutlich: Beide erzeugen Bass – und in einigen der größten Lautsprecher können herkömmliche passive Woofer bis zu den tiefen Frequenzen hinabreichen, die auch manche dedizierte Subwoofer bewältigen.

Subwoofer sind jedoch, wie der Name bereits sagt, dafür konzipiert, dort zu übernehmen, wo den meisten Woofern im untersten Bereich des hörbaren Frequenzspektrums die Energie für tiefe Frequenzen ausgeht – manchmal auch als ‚letzte Oktave‘ bezeichnet. Doch sie sind nicht nur etwas für Fans von Kirchenorgeln oder die Kanoneneffekte in der Ouvertüre 1812: Dieser erweiterte Bass kann den Musikgenuss bei den unterschiedlichsten Musikrichtungen tiefgreifend bereichern, nicht nur bei basslastigem Material.

Design und Konstruktion 

Während Woofer in Stereo-Hauptlautsprechern mit Blick auf die Integration mit den anderen Treibern entwickelt werden, ist die Aufgabe eines Subwoofers etwas einfacher. Es geht darum, die für wirklich tiefe Frequenzen erforderlichen großen Luftmengen schnell und präzise zu bewegen.

Während also selbst ein großer Standlautsprecher mehrere Woofer mit einem Durchmesser von etwa 8” aufweisen kann, gehen Subwoofer mit Treibern von 12”, 16”, 32” und noch größer einen Schritt weiter. Dies gilt insbesondere für Modelle, die für die Wiedergabe des Low Frequency Effects (LFE)-Kanals in großen Heimkinosystemen ausgelegt sind. Wenn Sie den Platz haben, finden Sie sogar einen 100”-Subwoofer auf dem Markt!

Die Anforderungen an eine Treibermembran für diese Anwendungen entsprechen denen an anderer Stelle eines Lautsprechersystems: Steifigkeit und Schnelligkeit bei möglichst geringer Verzerrung. Doch mit der leistungsstarken Verstärkung eines aktiven Subwoofers und einem elektronisch gesteuerten, begrenzten Frequenzbereich hat absolute Leichtigkeit nicht dieselbe Priorität wie bei passiven Lautsprechertreibern. Aus diesem Grund können Subwoofer alles von Papier- bzw. Zellstoffmembranen bis hin zu exotischeren Materialien wie Aluminium und sogar ultrasteifen, leichten Geweben wie Kevlar einsetzen.

Um ausreichende Luftmengen zu bewegen, sind bei Subwoofern Langhub-Aufhängungssysteme üblich. Zudem verfügen manche Konstruktionen über mehrere Treiber oder passive Bassradiatoren, die die Wirkung des Treibers verstärken. Schließlich sind diese sehr tiefen Frequenzen weit weniger gerichtet als Mittelton und Hochton. Ein Subwoofer dient daher vor allem dazu, die Luft im Hörraum in Schwingung zu versetzen, während die Hauptlautsprecher sämtliche räumlichen Feindetails liefern.

Brauchen Sie einen Subwoofer? Und sind zwei besser als einer? 

In kleineren Hörräumen können Sie durchaus das Gefühl haben, dass ein Paar kompakter Lautsprecher den gesamten benötigten Bass liefert. In größeren Räumen hingegen sind große Lautsprecher mit mehreren Treibern, vielleicht mit mehreren dedizierten Basseinheiten und leistungsstarker Verstärkung, mehr als in der Lage, einen kraftvollen, überzeugenden Klang zu liefern. Und natürlich sparen Sie die Kosten für einen dedizierten Subwoofer.

In vielen Fällen werden Sie Ihr System jedoch mit recht hoher Lautstärke betreiben müssen, um ein überzeugendes Gefühl von Größe und Gewicht zu erreichen – ganz gleich, ob Sie Rockmusik oder ein vollständiges Symphonieorchester hören. Lautsprecherentwickler streben zwar nach einer konsistenten Klangbalance über verschiedene Lautstärkepegel hinweg, doch wie ein gewisser Ingenieur der Sternenflotte einst sagte: „Ihr könnt die Gesetze der Physik nicht ändern.“ Scotty sprach zwar nicht über Lautsprecher, doch der Grundsatz gilt: Für überzeugenden Bass müssen Sie viel Luft bewegen. Deshalb bedeutet lauter im Hi-Fi-Bereich fast immer größer.

Paradoxerweise können Sie ein Hi-Fi-System durch das Hinzufügen eines Subwoofers mit geringerem Pegel betreiben, ohne dieses Bassgewicht zu verlieren: Ein dediziertes Basssystem, das von seiner integrierten Elektronik gesteuert wird, dient nicht nur dazu, mehr Gewicht und Lautstärke hinzuzufügen, sondern die Tieftonwiedergabe Ihres Setups gezielt zu verfeinern.

Darüber hinaus können in manchen Räumen zwei kompakte Subwoofer einen besseren und besser kontrollierbaren Tieftonbereich erzeugen als ein deutlich größeres Modell. Außerdem lassen sie sich für eine aufgeräumte Optik einfacher verstecken. Schließlich ist tiefer Bass nicht gerichtet.

Woofer und Subwoofer im Vergleich

Hier ist eine kurze Zusammenfassung dessen, was wir behandelt haben ...

Typischer Frequenzgang 

• Woofer: ca. 40–500 Hz (die obere Frequenz kann bei Mittel-/Tieftönern in einer Zwei-Wege-Konstruktion höher reichen)

• Subwoofer: 20–100 Hz

Typische Größe 

• Woofer: 4” / 10 cm bis 8” / 20 cm

• Subwoofer: Bis zu 20” / 50 cm

Konstruktion 

• Woofer: Teil einer Konfiguration mit mehreren Treibern im Hauptlautsprecher

• Subwoofer: Eigenständige Konstruktion, in der Regel aktiv betrieben