Aktive Lautsprecher oder passive Lautsprecher: Vorteile und Nachteile

Es gibt zahlreiche Diskussionen über das „richtige“ Lautsprecherkonzept, und meistens trifft man auf apodiktische Haltungen. So ist die Frage, ob aktive Lautsprecher oder passiver Lautsprecher verwendet werden sollen, mehr eine politische Einstellungssache als differenzierte Abwägung der Fakten. Man lese nur die zahlreichen Threads in den einschlägigen Foren. Nicht  zuletzt gibt es mit der Plattform aktives-hoeren.de eine Netzheimat für die Aktivfraktion, während im Hifi- oder Analogforum die Passiv-Jünger dominieren. Dabei gibt es unumstößliche Fakten und Argumente, anhand derer sich jeder ein eigenes Bild machen und darauf seine Kaufentscheidung aufbauen kann.

Grundeigenschaften und -probleme von aktiven UND passiven Lautsprecherkonzepten

• JEDES Lautsprecherkonzept ist ein Kompromiss. Der ideale Lautsprecher ist eine Punktschallquelle und nur theoretisch darstellbar.
• Je weniger Wege, desto besser? Hier scheiden sich die Geister, warum gäbe es sonst z. B. Hornsysteme mit 4 bis 5 Wegen? Ja warum eigentlich – das ist die entscheidende Frage: Denn jeder zusätzliche Weg ist ein weiterer Kompromiss. Jeder Übergangsbereich stellt ein neues Problem bzw. eine Fehlerquelle dar in Bezug auf zeitrichtige und homogene Wiedergabe. Jede Weiche, die nicht sein muss, ist eine zu viel. Bleiben wir also dabei: sowohl aktiv als auch passiv sind wenige Wege der beste Kompromiss.
• Größe macht Größe: es mag erstaunlich sein, welche Effekte mittlerweile aus Lautsprechern mit kompakten Abmessungen kommen. Fakt ist aber, dass sowohl aktive als auch passive Konzepte davon profitieren, wenn eine entsprechende Membranfläche vorhanden ist. Die alte Weisheit „Membranfläche ist durch nichts zu ersetzen als durch noch mehr Membranfläche“ hat schon ihre Richtigkeit. Wobei aktive Konzepte durchweg mehr Möglichkeiten bieten.

Passive Lautsprecher: was bedeutet eigentlich „passiv“?

Beim passiven Lautsprecher wird die extern zugeführte elektrische Signalspannung (des notwendigen separaten Verstärkers) in Membran-Auslenkungen umgewandelt. Dabei führen die Signale vom Anschluss-Terminal über Kupferdrähte (ein anderes Thema) zur Frequenzweiche, die sich im Lautsprecher befindet. Manchmal ist sie auch ausgelagert in einem separaten Gehäuse. Die Weiche teilt das Signal in die verschiedenen „Wege“ auf, und zwar mittels verschiedener Filtertypen, z. B. Hochpass. Das heißt, dass die hohen Frequenzen passieren/vorbei gehen, die tiefen also weggefiltert werden. Tiefpass bedeutet logischerweise das genaue Gegenteil. Zu guter Letzt führt ein weiteres Kabel von der Weiche zu den verschiedenen Treibern oder Chassis.

Die passive Weiche: Lösung und Problem zugleich

Die passiven Frequenzweichen sind der wesentliche Kompromiss bei diesen Konstruktionen. Gerade bei tiefen Frequenzen gibt es Probleme: Der Verstärker hat mit hohen Induktivitäten und Kapazitäten zu kämpfen, zumal sich die Frequenzbereiche gegenseitig beeinflussen. Es ist viel Wissen und Erfahrung nötig

• um die stark schwankenden Impedanzen zu korrigieren,
• Phasenfehler im Übergangsbereich zu minimieren (Lösungsansätze sind z. B. der Versatz der Chassis oder „Schlittenkonzepte“, die auch die jeweilige Abhör-/Sitzhöhe berücksichtigen)
• sowie die einzelnen Treiber mit Kompensationsfiltern zu entzerren.

Nur so erreicht man einen möglichst linearen Frequenzgang (oder auch nicht, wenn bewusst gesoundet werden will).

Trotz dieser Kompromisse gibt es tolle passive Lautsprecher; leider nur wenige, die die Bezeichnung „High End“ oder „Ultra High End“ verdienen. Aber: das passive Konzept kann auf die qualitative Spitze getrieben werden, die dann logischerweise ihren Preis hat. Viele passive Lautsprecher sind aber nicht mehr als Wühlkorbware und haben mit solch ausgeklügelten Konstruktionen nur das Grundprinzip gemeinsam – mehr nicht.

Aktive Lautsprecher: was bedeutet eigentlich“aktiv“?

Zunächst einmal unterscheidet man bei aktiven Lautsprecherkonzepten zwischen:

• „analog aktiv“
• „aktiv mit digitaler Frequenzweiche“ und
• „aktiv mit digitaler Frequenzweiche und DSP Entzerrung“.

Der aktive Ansatz

Beim aktiven Konzept teilt eine aktive Frequenzweiche VOR der Leistungsverstärkung die Frequenzen in mehrere Wege auf (auch hier meist in Tief- Mittel- und Hochtonbereich– besser wäre auch hier nur in Tiefton sowie Mittel-/Hochton-Bereich, s. o.). Jeder Weg bzw. jeder Treiber wird dann von einem (hoffentlich!) dafür optimierten  Endverstärker angesprochen. So kann die gesamte qualitative Leistung des bzw. der Verstärker verlustfrei an das jeweilige Chassis gelangen. Und zwar mit hoher Kontrolle (gerade im Bassbereich enorm wichtig) und hoher elektrischer Membran-Bedämpfung. (Einen hohen Dämpfungsfaktor, welcher bei passiven Konzepten leider bereits in der Frequenzweiche eliminiert wird, erkauft man sich mit sehr teuren Verstärkern.)

Die aktive Weiche – mehr als eine Alternative

• Die aktive Frequenzweiche agiert im hochohmigen Niederspannungsbereich deutlich genauer als eine passive und niederohmige Frequenzweiche.
• Chassis und Frequenzbereiche beeinflussen sich nicht gegenseitig.
• Kleine Signale lassen sich elektronisch viel präziser filtern als auf der Ebene von ein paar Hundert Watt, was „gröbere“ und kompromissbehaftetere Werkzeuge verlangt.

Bei kleinen und mittelgroßen Aktiv-Systemen (bei Bohne Audio die BB-8 und BB-10) ist die gesamte Elektronik in die Lautsprecher eingebaut:

• aktive – in unserem Fall auch digitale – Frequenzweichen
• die Endstufen und
• die Spannungsversorgung.

Das ist platzsparend und reduziert den Gerätepark. Wobei die Elektronik aber eventuellen Vibrationen ausgesetzt ist. (Dieser Effekt wird z. B. durch die Bohne Passivmembran-Konstruktion reduziert.). Die Signaleingänge (Cinch- oder XLR-Buchse sowie ggf. digitale Eingänge wie SPDIF) sowie Netzanschluss befinden sich bei dieser Variante direkt an einem der beiden Lautsprecher. Bei manchen gibt es eine Ein-/Ausschaltautomatik, die einerseits recht praktisch ist, manchmal auch nervt (Bohne Audio verzichtet bewusst darauf). Bei großen Systemen (wie unserer BB-12, BB-15 und BB-18) wird allein schon wegen der Größe und Qualität der Elektronik alles in einem separaten „Boliden“ untergebracht. Technisch sicher die Königslösung, aber man braucht eben Platz für den/die Verstärker.

Analoge Aktiv-Weichen

Analoge Weichen gibt es schon sehr lange, und einige echte High End Lösungen wie von Bryston sind auch dabei. Das Musiksignal liegt analog an und wird mit analogen Schaltungen und Filtern in mehrere Wege aufgeteilt. Vom Prinzip her wie die oben beschriebene passive Weiche, allerdings ohne Spulen (die brauchen aktive Filter nicht) und VOR den Endverstärkern. So versucht man, die größten Probleme passiver Lautsprecher erst gar nicht entstehen zu lassen: Es gibt keine getrennten Bereiche, die sich gegenseitig im Hochspannungsbereich beeinflussen. Und es gibt keine Bauteile zwischen den Verstärkern und den Lautsprecherchassis, was zu besserer Kontrolle und Leistungsausbeute führt.

Fachbeitrag mit freundlicher Genehmigung des Autors Markus Wierl
Zum Original-Artikel

Die nächste Evolutionsstufe: „Aktiv mit digitaler Frequenzweiche“:

Die digitale Revolution hat auch den High End Audio Bereich erreicht. Während vor 10 Jahren noch viele Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler hörbare Defizite aufwiesen, ist heutzutage (verblindet) kein Unterschied bei der Wandlung auszumachen bzw. herauszuhören. Vorausgesetzt, es sind wertige Gerätschaften am Start (die oft nicht teuer sein müssen, vgl. z. B. die Entzerrung via Dirac).

Auch bei der Frequenzaufteilung für die Lautsprecher bietet das digitale Konzept Vorteile:

• Es können beliebige Flankensteilheiten mit 6, 12, 18, 24 und sogar 48 dB pro Oktave erzielt werden (Trinnov Amethyst und Altitude verfügbaren z. B. über Linkwitz Riley und Butterworth Filter dieser Ausprägungen)
• Die Abstimmung kann mit wenigen Klicks angepasst und optimiert werden, ohne Lötkolben, Widerstände und Spulen schwingen zu müssen.
• Schalldruckverlauf und – im Idealfall – die Phase (also die zeitliche Achse der Frequenz-Ausgabe) können angepasst werden – oft automatisch mit verblüffend guten Ergebnissen. Und natürlich kann hier gleichzeitig der Raum mit entzerrt werden.
• Unterschiedlich tief liegende Chassis, mit Delays ausgeglichen und auf die Abhörentfernung im Raum angepasst werden

Einziger Nachteil: Das Einmessen von Lautsprechern ist kompromissbehaftet: nur Sweet Spot oder breiterer Bereich für mehr Hörplätze? Welche Ziel-Frequenzkurve ist die beste für welche Musik? Usw. So entsteht eine unendliche Spielwiese, die einen vom Genuss der Musik abhalten kann. Hier hilft entsprechende Charakterstärke – oder Sie lassen die Einmessungen einfach von Profis wie uns durchführen.

Welche Gründe gibt es dann noch für den Kauf eines passiven Lautsprechers?

Wie oben beschrieben, gibt es tolle passive Lautsprecher am Markt, vor deren Entwicklern man den Hut ziehen darf. Trotzdem gibt es objektiv nicht allzu viele Gründe, auf passive Konzepte zu setzen. Ein paar können sein:

• Man ist bereits stolzer Besitzer von Vor- und/oder Endstufenboliden, einer nicht gerade günstigen Verkabelung derselben. Und man hat auch weiterhin vor, das Hobby HiFi mehr als dauerhafte Gerätespielwiese denn als Mittel zum Zweck (Rundum-Sorglos-Paket für beste Musikwiedergabe) zu verstehen. Das kann für viele einen ungeheuren Spaß bedeuten, und den darf man niemandem absprechen.
• Die große Mehrheit der „großen“ Marken bietet nun mal passive Lautsprecher an. Aktive Konzepte sind – wenn auch zunehmend von der HiFi Presse beachtet – noch die Ausnahme. Wer sich eine gewisse „Sicherheit“ in Bezug auf die „Mehrheitsfähigkeit“ der Marke erkaufen will, ist mit einem passiven Lautsprecher besser bedient.
• Es gibt eine große Anzahl sehr günstiger passiver Lautsprecher, und sehr günstige Verstärker und Quellgeräte dazu. Wer nur Geld sparen will und meist nur hört, „was so im Radio läuft“, ist damit gut beraten. Nur muss er seine Ansprüche an Musikwiedergabe drastisch zurückfahren, sofern überhaupt welche bestehen.

Forumszitat zur Diskussion passiver vs. aktiver Lautsprecher:

„Unter „Impedanz“ kann man sich als Laie so eine Art Eigenleben vorstellen, das stark von verschiedenen Bedingungen abhängt. Im Bereich der Mechanik wäre das leichter anschaulich zu machen und da könnte man sich folgende Analogie vorstellen: Man hänge an ein Auto (am besten mit Automatikgetriebe, also mit „Eigenleben“) einen Anhänger, den man aber nicht mit einer starren Kupplung, sondern über eine Spiralfeder verbindet und belade diesen noch mit einem großen, zur Hälfte gefüllten Wassertank. Der Fahrspaß wäre stark eingeschränkt, aber die Möglichkeiten, durch haarsträubende Maßnahmen deutliche Veränderungen zu bewirken wären enorm. Zum Beispiel könnte man eine zweite Spiralfeder einsetzen und dann von „bi-wiring“ reden.“