Subwoofer og bas i et surroundanlæg

En subwoofer gengiver de dybeste toner i et surroundanlæg, typisk under 80–150 Hz. Den får bassen fra LFE-kanalen, som er „.1“ i 5.1, og via bass management fra de øvrige kanaler. Placeringen har større betydning for bassens fordeling i rummet end for retningen, fordi dyb bas er svær at lokalisere.

Hvad er en subwoofer?

En subwoofer er en højttaler til de dybe toner. Dansk Wikipedia angiver, at den typisk gengiver toner under 150 Hz, og at grænsen i surround typisk ligger under 80 Hz. Forbrugerprodukter dækker typisk ca. 20–200 Hz. Hvor højt oppe subwooferen spiller, afhænger derfor af anlægget og af delefrekvensen.

Subwooferkanalen sendes som regel ud som et linjesignal til en aktiv subwoofer, altså en med indbygget forstærker. Det sker fra AV-receiveren eller en separat processor. Fordi lave frekvenser er mindre retningsbestemte, kan én subwoofer tjene et helt sæt højttalere. Hjemmebiografer har typisk én.

LFE-kanalen

Betegnelsen „.1“ dækker en kanal, der kun bruger en del af frekvensområdet. Se kanalformater for notationen. LFE (low-frequency effects) går op til 120 Hz. Kilderne angiver forskellig nedre grænse, 3 Hz og 20 Hz.

• LFE blev oprindeligt lavet af filmindustrien til de digitale lydsystemer og er tænkt som et tillæg til kraftige effekter, ikke som al bassen i et lydspor.
• Kanalen optages med −10 dB og afspilles 10 dB højere end hovedkanalerne. Det giver mere headroom ved optagelsen.
• Ved nedmix fra 5.1 til stereo kommer LFE typisk ikke med.
• Mange hjemmebiografer kan ikke gengive LFE præcist omkring 20 Hz.

Bass management: hvor skal bassen hen?

Bass management sender bassen fra alle kanaler til de højttalere, der kan gengive den, hovedhøjttalerne eller subwooferen. Pointen er, at LFE-kanalen ikke er det samme som subwooferkanalen. Bass management kan lægge bas fra alle kanaler ind på subwooferen. Uden subwoofer sendes LFE til hovedhøjttalerne.

ITU-R BS.775 angiver derfor, at subwooferen bør tilsluttes via bass management og ikke direkte til LFE-kanalen. Ellers går bassen i hovedkanalerne tabt, hvis de små højttalere ikke kan gengive den. Bass management kan ligge i receiveren, i en separat processor eller i subwooferen. Også i Dolby Atmos findes der ét LFE-signal, selv om en receiver har flere subwooferudgange.

Delefrekvens

Delefrekvensen er grænsen, hvor bassen flyttes fra hovedhøjttalerne til subwooferen.

• 80 Hz er en almindelig indstilling. Billigere AV-receivere har ofte en fast delefrekvens, tit 80 Hz.
• Nogle receivere lavpasfiltrerer LFE-kanalen ved 120 Hz, som er kanalens øvre grænse i film.
• Jo mindre bas hovedhøjttalerne kan gengive, jo højere sættes delefrekvensen typisk. Se efter hovedhøjttalernes angivne frekvensområde.
• Jo højere subwooferen får lov at spille, jo lettere kan ørerne finde den, og jo mere betyder dens placering.

Et delefilter falder med 6, 12, 18 eller 24 dB pr. oktav for 1. til 4. orden. Til subwoofere foretrækkes generelt et stejlt lavpasfilter af 4. orden (24 dB pr. oktav), så overlappet med hovedhøjttalerne bliver lille.

Hvorfor er dyb bas svær at lokalisere?

Under ca. 1000 Hz bruger hørelsen mest tidsforskellen mellem ørerne til at bestemme retning, og over ca. 1500 Hz mest niveauforskellen. Under 80 Hz bliver begge dele svære at bruge. Meget lave frekvenser spreder sig desuden næsten ens i alle retninger. Retningen på bassen er derfor svær at høre. Dansk Wikipedia nævner, at én subwoofer kan erstatte to bashøjttalere af samme grund. Hvor højttalerne til de øvrige kanaler skal stå, er gennemgået under placering af surroundhøjttalere.

Placering og rumresonanser

Subwooferens placering er ikke kritisk for retningen, men den er afgørende for, hvordan bassen fordeler sig. De fleste rum har grundresonanser mellem ca. 20 og 200 Hz. Det giver ujævn bas, som skifter fra plads til plads. Rumresonansberegneren under rumakustik viser, hvor de aksiale resonanser ligger i en stue med givne mål.

• Et hjørne øger subwooferens virkningsgrad, men rumresonanserne gør bassen følsom over for placeringen. Pladsen, der giver den jævneste bas, ligger ofte et andet sted end de små højttalere.
• Placeringen kan afprøves ved at flytte subwooferen og lytte eller måle på lyttepladsen.
• En equalizer virker kun på én lytteplads og kan forværre bassen andre steder. Store basløft koster også headroom.
• I et terningformet rum falder tre resonanser på samme frekvens.

Fase og polaritet

Fasekontrollen på mange subwoofere er i praksis en polaritetsomskifter med to valg, 0° eller 180°. Omkring delefrekvensen spiller subwoofer og hovedhøjttalere de samme toner. Står de ude af takt, kan de svække hinanden. Subwooferens afstand til lyttepladsen spiller også ind, fordi lydens forsinkelse ændrer samspillet. Automatisk rumkorrektion finder polaritet ud fra fortegnet på målingens top. Fremgangsmåden er beskrevet under kalibrering.

Flere subwoofere

Flere subwoofere kan give en fladere samlet frekvensgang, fordi de anslår rummets resonanser mere jævnt. Placeret rundt i rummet fordeler de bassen mere ensartet, og en equalizer får lettere ved at rette resten. „.1“ betyder ét LFE-signal og ikke én subwoofer. Flere subwoofere får derfor typisk samme LFE-signal, og hver enkelt skal stilles ind.

Hvad der typisk kan stilles på en subwoofer

Se efter følgende, når en aktiv subwoofer skal passe til et anlæg:

• justerbart niveau, delefrekvens og polaritet
• en indgang til linjesignal fra receiveren
• plads til at flytte subwooferen rundt, mens placeringen afprøves

En soundbar har typisk en separat subwoofer, som følger med eller kan tilføjes. Forskellene mellem soundbar og højttalersæt er beskrevet under soundbar eller højttalersæt. Overblikket over opsætningen står på forsiden om surround sound. Specialudtryk som LFE og bass management er samlet i ordbogen.