Was ist frequenzweiche?

Frequenzweiche (Frequenzweichen-Netzwerk)

Eine Frequenzweiche (auch Frequenzweichen-Netzwerk genannt) ist ein elektronischer Schaltkreis, der ein Audiosignal in zwei oder mehr Frequenzbereiche aufteilt, so dass jeder Bereich separat an einen Lautsprecher (Hochtöner, Mitteltöner, Tieftöner) weitergeleitet werden kann, der für diesen Frequenzbereich optimiert ist. Dies ermöglicht eine präzisere Klangwiedergabe und vermeidet Schäden an den Lautsprechern durch Frequenzen, für die sie nicht ausgelegt sind.

Arten von Frequenzweichen

Es gibt zwei Haupttypen von Frequenzweichen:

• Passive Frequenzweichen: Diese werden ohne externe Stromversorgung betrieben und bestehen typischerweise aus passiven Bauelementen wie Spulen (Induktivitäten), Kondensatoren und Widerständen. Sie werden in der Regel nach dem Verstärker und vor den Lautsprechern platziert. Mehr dazu unter Passive%20Frequenzweiche.
• Aktive Frequenzweichen: Diese benötigen eine externe Stromversorgung und verwenden aktive Bauelemente wie Operationsverstärker. Sie werden vor dem Verstärker eingesetzt und teilen das Signal auf, bevor es verstärkt wird. Aktive Frequenzweichen bieten in der Regel eine präzisere Kontrolle über die Frequenzweiche und ermöglichen komplexere Filterdesigns. Mehr dazu unter Aktive%20Frequenzweiche.

Funktionsweise

Die Frequenzweiche verwendet Filter, um bestimmte Frequenzbereiche durchzulassen und andere zu dämpfen. Typische Filtertypen sind:

• Hochpassfilter: Lassen hohe Frequenzen durch und dämpfen tiefe Frequenzen. Werden typischerweise für Hochtöner verwendet.
• Tiefpassfilter: Lassen tiefe Frequenzen durch und dämpfen hohe Frequenzen. Werden typischerweise für Tieftöner verwendet.
• Bandpassfilter: Lassen einen bestimmten Frequenzbereich durch und dämpfen Frequenzen oberhalb und unterhalb dieses Bereichs. Werden typischerweise für Mitteltöner verwendet.
• Bandsperrfilter (Notchfilter): Dämpfen einen bestimmten Frequenzbereich und lassen Frequenzen oberhalb und unterhalb dieses Bereichs durch.

Wichtige Parameter

• Trennfrequenz: Die Frequenz, bei der das Signal um 3 dB (halbe Leistung) reduziert wird. Dies ist die Frequenz, bei der die Übergabe von einem Lautsprecher zum anderen stattfindet. Mehr dazu unter Trennfrequenz.
• Flankensteilheit: Die Rate, mit der das Signal außerhalb des Durchlassbereichs gedämpft wird. Wird in dB/Oktave angegeben. Höhere Flankensteilheiten bedeuten eine steilere Dämpfung. Mehr dazu unter Flankensteilheit.
• Ordnung: Bezieht sich auf die Anzahl der Pole im Filterdesign. Höhere Ordnungen führen zu steileren Flankensteilheiten.

Anwendungen

Frequenzweichen werden in einer Vielzahl von Audioanwendungen eingesetzt, darunter:

• Lautsprecherboxen: Zur Aufteilung des Audiosignals auf verschiedene Lautsprecherkomponenten.
• Audio-Verstärker: In aktiven Lautsprechersystemen oder zur Klangregelung.
• Studiotechnik: Zur Klangbearbeitung und Frequenzaufteilung bei Aufnahmen.