Car-HiFi (Version vom 13.03.2003)

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Obwohl bei Car-HiFi dieselben physikalischen Gesetze gelten wie bei Home-HiFi, gibt es doch einige zusätzliche Punkte zu beachten:


Fahrgeräusch eines VW Sharan 1.9 TD sowie idealer Frequenzgang für eine Car-HiFi Anlage laut autohifi:

Man sieht sehr deutlich, dass im Fahrbetrieb sehr hohe Störpegel von über 105 dB(lin) auftreten (zu tiefen Frequenzen hin mit etwa 25 dB/Dekade zunehmend). Auch im Leerlauf (0 km/h, idle) nimmt das Innengeräusch ausgehend von 100 Hz um bis zu 30 dB zu (Maximum bei Zündfrequenz von ca. 30 Hz). Diese Störgeräusche drohen das Nutzgeräusch (die wiederzugebende Musik) zu verdecken, so dass die Fachzeitschrift autohifi als idealen Frequenzgang eine Anhebung von 10 dB bei tiefen Frequenzen empfiehlt. Dadurch kann der Schnittpunkt zwischen der Wiedergabekurve des Lautsprechers und dem Störgeräusch um fast 2 Oktaven zu tiefen Frequenzen hin verschoben werden! Einen Teil dieser Erhöhung erhält man durch den Druckkammereffekt des Innenraumes (s.u.) gratis.


"Akustischer Fingerabdruck" eines Fahrzeuginnenraums:

Wie sehr der Frequenzgang an der Hörposition von der Lautsprecherposition und dem Fahrzeugtyp abhängig ist mögen die folgenden Messungen zeigen. Dazu wurde ein FORD Mondeo Turnier Ghia (Modelljahr 2001) verwendet. Unter Nutzung der Reziprozität wurde in Kopfhöhe ein bis 1000 Hz rundumstrahlender Lautsprecher angebracht und dessen Luftschallantwort an 31 verschiedenen Positionen mit einem Kugelmikrofon gemessen. Das so ermittelte Spektrum wurde durch die Antwort des Lautsprechers im Freifeld im Abstand von 20 cm bei gleichem Anregungsspektrum geteilt. Dadurch fällt der Frequenzgang des Lautsprechers nicht ins Gewicht und das Ergebnis zeigt die Antwort eines ideal linearen Lautsprechers:


Wie man sieht ergibt sich die beste Tiefbasswiedergabe bei Positionierung des Lautsprechers in der Mitte des Kofferraums (trunk center), allerdings fällt die Wiedergabe oberhalb von 40 Hz um 15 dB! innerhalb von 10 Hz ab! Eine ausgewogene Wiedergabe kann sich in diesem Falle nur dann ergeben, wenn die Frontsysteme bis 50 Hz noch voll da sind. Da das üblicherweise nicht der Fall ist (dann wäre ein Subwoofer ja fast überflüssig) klingt solch ein System im Bassbereich völlig unausgewogen!
Basslautsprecher, die im vorderen Bereich angebracht sind (dünne schwarze Kurven) zeigen bei diesem Fahrzeug ein wesentlich ausgewogeneres Verhalten.


Betrachtet man alle Kurven statistisch, dann sieht man die mittlere Frequenzgangverbiegung dieses Fahrzeugs. Auch im Mittel ist die Überhöhung von über 10 dB unterhalb von 60 Hz deutlich zu erkennen. Oberhalb von 100 Hz streuen die einzelnen Kurven im Mittel um +/- 7.5 dB, maximal um +/- 15 dB.
Da die Ergebnisse auf Freifeldabstrahlung in 20 cm Abstand bezogen sind würde ein Lautsprecher mit einem Wirkungsgrad von 88 dB/W/m (bei 1 W Eingangsleistung und Abstrahlung in den Halbraum) im Fahrzeug bereits 99 dB Schalldruckpegel erzeugen. Zusammen mit dem Gewinn von ca. 5 dB unterhalb von 50 Hz ergäben sich dort bereits 104 dB für 1 W Eingangsleistung (Druckkammereffekt)! Oberhalb von 250 Hz ergibt sich jedoch keine Verstärkungswirkung mehr.


Dies ist nur noch einmal eine etwas andere Darstellung desselben Sachverhaltes. Auf der Y-Achse sind die verschiedenen Einbaupositionen aufgeführt (obere Hälfte Kofferraum, untere Hälfte vorderer Bereich), die Höhe der Abweichungen ist jeweils farblich kodiert.


Um das Ganze nicht zu einfach zu machen ist das Verhalten natürlich auf jeder Sitzposition völlig anders.


Die logischen Schlussfolgerungen all dieser Erkenntnisse sind:
  • Nur eine (Sub-) Wooferposition die möglichst auch noch weit von einigen Hörpositionen entfernt ist (z.B. Kofferraum) kann ohne elektronische Entzerrungsmassnahmen nicht zu einer ausgewogenen Basswiedergabe führen.
  • Bei vielen, verteilten(Sub-) Woofern mitteln sich die einzelnen Effekte heraus. Je ein 17cm Basslautsprecher in jeder Fahrzeugtür (ACHTUNG: kritischer Einbau -> Blechfläche entdröhnen und akustischen Kurzschluss vermeiden!) entspricht zusammen einem 30cm Subwoofer!
  • Ein kleiner Breitbandlautsprecher (z.B. VISATON FRS5 oder eine fertige Lösung von CONRAD, Abstrahlung ab 500 Hz) wird auf das Armaturenbrett positioniert und strahlt den gegenüberliegenden Passagier direkt an. Dadurch ergibt sich auch auf der hinteren Sitzreihe eine gute Beschallung (siehe linke Skizze).
  • Gegebenenfalls kann für den Bereich unterhalb von ca. 50 Hz ein Subwoofer hinzugefügt werden.