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So stellt man eine Car-HiFi-Anlage ein!

Vom Signalweg aus betrachtet funktioniert Topklang rückwärts: Zuerst muss die Autoakustik samt Lautsprechereinbauorte stimmen oder beispielsweise mit Doorboards passend gemacht werden, dann werden die richtigen Lautsprecher ausgesucht und zum Schluss geht es an die Feinabstimmung der Frequenzweichen, Equalizer und Pegelregler. Vorausgesetzt, die beiden ersten Schritte stimmen, geht es jetzt an den dritten: Die Klangjustage der Anlage. Bevor wir anfangen, schließen wir natürlich ein Ladegerät an die Fahrzeugbatterie, damit wir auch nach der Klangeinstellung noch mobil sind.

 

Lautstärkeregler

Sind Verzerrungen hörbar, gilt es unverzüglich leiser zu drehen. Die Energiedichte des Musikmaterials ist im Bassbereich höher. Werden durch Überlastung die Signalspitzen abgeschnitten (‾Clipping“), entsteht ein Rechtecksignal mit stärkerem Hochtonanteil. Damit werden Hoch- und Mitteltöner um ein Vielfaches überlastet. Unerheblich ist dabei, ob die Verzerrungen durch eine Übersteuerung des Radios, der Endstufe oder einer anderen Komponente entstehen.

Zum Erreichen höherer Lautstärken benötigt man mehr Verstärkerleistung (solange sie von den Lautsprechern verkraftet wird) oder wirkungsgradstärkere Lautsprecher. Dabei sollte immer die Relationen von Leistung und Pegel beachtet werden: 1 dB lauter bedeutet ein Viertel mehr Verstärkerleistung und ist gerade einmal hörbar. 3 dB mehr bedeuten die doppelte Leistung und erst 10 dB die doppelte Lautstärke, aber schon die zehnfache Leistung!

 

Lautsprecherpolung

Da in jedem Autotyp die Abstände der einzelnen Lautsprecherchassis zum Ohr unterschiedlich sind, ergeben sich insbesondere bei Mehrwegesystemen Zeitfehler. Diese können per Time Delay oder Phasenschieber ausgeglichen werden. Entsprechende Schaltungen gibt es in Autoradios, Zusatzprozessoren und Endstufen. Notfalls kann man sich mit der Polung behelfen: Akustisch gegenphasig gepolte Chassis eines Mehrwegesystems verursachen Phasensprünge, die man oft durch stereopaarweises Umpolen der Hochtöner bzw. der Mitteltöner verringern kann. Die geringere Phasenverschiebung kommt dem Frequenzgang und der Räumlichkeit zu gute. Der wichtigste Patient ist der Subwoofer: Dröhnt der Bassbereich oder wirkt er mulmig? Ein versuchsweises Umpolen schadet nie. Bei Aktivanlagen müssen unter Umständen nach einer Umpolung die Pegel der einzelnen Endstufenkanäle neu justiert werden, damit der Frequenzgang insgesamt harmoniert.

 

Spannungsteiler

Bei passiven Anlagen wird der Pegel mit Hilfe von Spannungsteilern optimiert. Ein Spannungsteiler senkt zu laute Hoch- oder Mitteltöner eines Mehrwegesystemes im Pegel ab. So ergibt sich auch bei ungünstigen Einbaubedingungen (z.B. Hochtöner oder Mitteltöner im Armaturenbrett, Tieftöner jedoch in der Tür) eine ausgewogene Klangbalance. Woofer darf man nicht absenken, sondern ausschließlich den Mittelhochtonbereich. Ob die Hochtöner zu laut sind, kann man ganz einfach feststellen, indem man sie probeweise z.B. mit Papiertaschentüchern abdeckt.

 

Spannungsteiler-Tabelle für 4 Ohm Lautsprecher:

Absenkung                          Vorwiderstand                      Parallelwiderstand

- 1 dB =                                  0,47 W                                    33W                      

- 2 dB =                                  0,82 W                                    15W                      

- 3 dB =                                  1,2 W                                      10W                      

- 4 dB =                                  1,5 W                                      6,8W                     

- 5 dB =                                  1,8 W                                      4,7W                     

- 6 dB =                                  2,2 W                                      3,9W                     

 

Bypass-Kondensator

Eine schnell erledigte Klangtuningmaßnahme ist das Überbrücken eines vorhandenen Kondensators mit einem kleineren besseren. Der Wert des Bypasskondensatores kann je nach Flankensteilheit 1-10 % des größeren Kondensators betragen. Bei hoher Flankensteilheit ist zu beachten, dass ein zu großer Bypasskondensator die Weiche verstimmt. Diese Tuningmaßnahme macht vor allem bei Kondensatoren Sinn, die sich im Signalweg vor dem Hochtöner befinden, da sie hier die Anstiegsflanke schneller Impulse verbessern. Als Bypasskondensator geeignet sind bei Elkos MKT-Kondensatoren und falls schon Folienkondensatoren vorhanden sind, vor allem hochwertige MKP-Kondensatoren, Zinnfolien und Styroflexkondensatoren.

 

Trennfrequenzen

Das Klangergebnis einer Car-HiFi-Anlage hängt entscheidend davon ab, wie gut die Trennfrequenzen auf die einzelnen Lautsprecherchassis abgestimmt sind. Bei folgender Tabelle handelt es sich um Richtwerte, in Klammern steht der mögliche Variationsbereich. Bei Koaxialsystemen gilt die untere Trennfrequenz der entsprechenden Baugröße:

 

Trennfrequenz-Empfehlungen für verschiedene Chassis:

Chassis

untere Trennfrequenz

obere Trennfrequenz

Subwoofer

25 (15-35) Hz Subsonicfilter

85 (60-120) Hz

Mid-/Kickbass (16 cm)

80 (70-90) Hz

200 (120-250) Hz

Tieftöner (16 cm)

70 (60-80) Hz oder Fullrange

2.500 (1.500-3.000) Hz

Tiefmitteltöner (13 cm)

90 (80-200) Hz

3.000 (1.500-4.000) Hz

Mitteltöner (10 cm, offen)

300 (100-400) Hz

4.000 (2.000-5.000) Hz 

Mitteltöner (10 cm, gek.)

800 (600-1.000) Hz

5.000 (2.000-6.000) Hz 

Hochtöner (>20 mm)

3.000 (1.000-4.000) Hz

-

Superhochtöner (<20 mm)

5.000 (3.500-8.000 Hz)

-

  Aktivweichen

Wer keine Messgeräte besitzt und wenig Plan von der Technik hat, kann sich mit folgender Anleitung behelfen:

 

Subwoofer / Midbass bzw. Tief(mittel)töner

Zuerst wird die Trennfrequenz des alleine betriebenen Subwoofers von der niedrigsten Einstellung ausgehend so lange erhöht, bis der Subwoofer gerade noch nicht hohl klingt bzw. dröhnt (z.B. 90 Hz). Anschließend werden die Tiefmitteltöner (bei höchster Einstellung der oberen Trennfrequenz) bzw. die Mittelhochtonsysteme alleine betrieben und die untere Übergangsfrequenz von der höchsten Einstellung so weit hinunter gedreht, bis sie unsauber klingen (z.B. 80 Hz). Nun werden die ermittelten Frequenzen gemittelt (z.B. 85 Hz.), die beiden betreffenden Pegel gleichlaut justiert und die Polung ausgetestet. Sind beide Polungszustände nicht optimal, nimmt man die basskräftigere Einstellung und zieht die Trennung auseinander (z.B. Subwoofer 80 Hz und Tiefmitteltöner 90 Hz).

 

Midbass / Mitteltöner

Zuerst werden Subwoofer und Midbässe gemeinsam in optimaler Einstellung betrieben und die Trennfrequenz der Midbässe so lange erhöht, bis der Midbassbereich gerade noch nicht dröhnt (z.B. 180 Hz). Dann werden die Mitteltöner alleine betrieben, die obere Übergangsfrequenz so hoch wie möglich eingestellt und die untere Trennfrequenz so weit verringert (z.B. 200 Hz), bis der Mitteltonbereich unsauber klingt. Nun wird der Pegel der Mitteltöner justiert, die Trennfrequenzen vermittelt (z.B. 190 Hz) und die Polung geprüft. Sind beide Polungszustände nicht optimal, nimmt man die wärmer klingende Einstellung und zieht die Frequenzen auseinander (z.B. Midbässe wieder 180 Hz und Mitteltöner wieder 200 Hz).

 

(Tief-)Mitteltöner / Hochtöner

Zuerst werden die Tiefmitteltöner und der Subwoofer gemeinsam in optimaler Einstellung betrieben und die Trennfrequenz der Mitteltöner so lange erhöht, bis eine deutliche Verfärbung des Sprachbereiches hervortritt (z.B. 3.000 Hz). Dann wird in der Bedienungsanleitung nachgelesen, wie tief man die Hochtöner trennen kann (z.B. 2.000 Hz). Anschließend werden innerhalb des möglichen Variationsbereiches (z.B. 2.000 - 3.000 Hz) mit zunächst provisorischer Pegeleinstellung der Hochtöner beide Übergangsfrequenzen, die Hochtonpolung und der Hochtonpegel so lange variiert, bis sich ein ausgewogener Klang ergibt.

 

Endstufenpegel

Zur Einstellung der Endstufen-Pegelregler legt man eine laut aufgenommene CD (bzw. Cassette) ohne große Lautstärkesprünge ein und dreht die Regler an der Endstufe herunter. Dann wird das Autoradio zu ¾ aufgedreht und anschließend die maximale unverzerrte Lautstärke an der Endstufe eingestellt.

Wenn die Mittelhochtonendstufe getrennte Pegelregler hat kann man den Klang auf den Fahrersitz einstellen ohne den Balanceregler des Autoradios zu benutzen. Verstellt man die Balance am Autoradio, so werden nämlich bei fehlender Monosummierung auch die beiden für einen Monosubwoofer gebrückten Kanäle unterschiedlich belastet. Besitzt das Autoradio oder die Endstufe eine Monosummierung für den Subwoofer oder wird eine Monoendstufe eingesetzt, kann die Balance am Autoradio ruhig auf den Fahrersitz justiert werden.

Besitzt eine gebrückt betriebene Endstufe getrennte Pegelregler, ist deren Einstellung nicht so einfach. Hierzu wird eine Hilfskonstruktion benötigt: Zwei in Reihe geschaltete 4 Ohm Widerstände ersetzen an der Endstufe den Subwoofer, dieser wird für den Einstellvorgang dazwischen und an die Verstärkermasse angeschlossen. Die beiden roten Anschlüsse der Endstufe sind die signalführenden, die beiden schwarzen sind intern auf die (gemeinsame) Masse geschaltet, deshalb reicht ein Masseanschluss. Dass ein schwarzer Pol mit + markiert ist, ist übrigens Absicht: Bei Brückenendstufen ist ein Kanal intern invertiert und jeder Kanal übernimmt eine Halbwelle des Sinussignals.

Nach Installation der Hilfskonstruktion dreht man zunächst die Balance am Autoradio auf links, dann die Lautstärke auf gut hörbar (nicht zu laut, sonst brennen die Widerstände durch) und anschließend die Balance auf Mittelstellung. Nun werden die Pegelregler so lange justiert, bis kein Bass mehr hörbar ist. Dreht man einen Regler lauter, muss der andere um das gleiche Maß leiser gedreht werden, damit die Gesamtlautstärke gleich bleibt. Anschießend kann der Subwoofer wieder normal angeschlossen werden (also zwischen den auf der Zeichnung rot markierten Anschlüssen für den Brückenbetrieb).

 

Equalizer

Besonders die Bassregler eines Equalizers sollten mit viel Fingerspitzengefühl behandelt werden. Dort verursacht nämlich eine moderate Anhebung um 3 dB gleich den doppelten Leistungsbedarf und die Ausschöpfung des vollen Regelweges von 12 dB den 15fachen (!) Leistungshunger in diesem Frequenzbereich. Equalizer sollten deshalb möglichst viele einstellbare Frequenzen besitzen und in erster Linie zur Absenkung von Resonanzen benutzt werden und nicht etwas zur Anhebung schwacher Bässe – da muss ein besserer Subwoofer her!

 

Graphischer Equalizer

Zunächst werden alle Regler auf Mittelstellung gebracht. Dann geht man beim Bass beginnend Regler für Regler am Equalizer durch und nimmt zunächst nur nötige Absenkungen vor, keinesfalls Anhebungen! Erst im zweiten Durchgang ist es erlaubt, den ein oder anderen Regler leicht anzuheben (maximal ein Viertel des Regelweges!).

 

Parametrischer Equalizer

Zuerst dreht man den Bandbreitenregler (Q-Regler) auf die schmalste Bandbreite (Minimum) sowie den Pegelregler auf Maximum und sucht mit dem Frequenzregler den lautesten Peak. Dann dreht man den Pegelregler auf Minimum und den Bandbreitenregler auf Maximum. Nun wird der Pegelregler so weit zur Mitte gedreht, bis der Peak gerade noch nicht im Klangbild stört. Zum Schluss wird die Bandbreite so weit verringert, dass der Peak noch unauffällig bleibt. So wird mit jedem Band des oft dreibandigen Equalizers verfahren. Bei halbparametrischen Equalizern wendet man das gleiche Verfahren ohne Bandbreitenregler an: Erst wird die Störung bei maximalem Pegel gesucht und anschließend abgesenkt.

 

Analoge Klangprozessoren

Klangprozessoren unterscheidet man in analoge und digitale sowie zwei und mehrkanalige Geräte. Analoge Klangprozessoren bieten weniger Spielereien als digitale Geräte und sind dafür leichter justierbar. Es gibt analoge Raumklang- und Surroundprozessoren, Bass- und andere Klangprozessoren sowie analoge Phasenschieber (Bild) zum Laufzeitausgleich und somit zur Einstellung des Frontstagings sowie Geräte mit mehreren Funktionen. Für alle analogen Prozessoren gilt: Lieber etwas zu vorsichtig, als zu auffällig einstellen!

 

Digitale Soundprozessoren

Digitale Prozessoren machen nur dann Sinn, wenn Time Delays eingebaut sind. Zur Justage misst man mit dem Zollstock die Wegdifferenz der einzelnen Lautsprecher zu den Ohren des Fahrers und stellt die entsprechende Zeitverzögerung ein. Neu auf den Markt kommen derzeit digitale Mehrkanalsysteme mit AC3 und anderen Heimkinostandards für die Multimediawiedergabe im Auto. Mehr dazu demnächst.

 

Autoradio
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