Im Herzen jedes Mehrweg-Lautsprechers (ein Lautsprecher, der zwei oder mehr verschiedene Treiber verwendet - z. B. Woofer, Mitteltöner, Hochtöner) befindet sich ein elektronisches Gerät namens Frequenzweiche. Die Hauptaufgabe der Frequenzweiche besteht darin, das eingehende Signal in verschiedene Frequenzbänder zu filtern und diese gefilterten Signale dann an die verschiedenen Treiber oder Treibergruppen zu senden (zum Beispiel in einem Zweiweg-Lautsprecher filtert die Frequenzweiche das Signal in ein Nieder-Mittelfrequenzband, das zum Mittelwoofer gesendet wird, und ein Hochfrequenzband, das zum Hochtöner gesendet wird).
Die ersten Mehrweg-Lautsprecher waren passive Lautsprecher. Mit anderen Worten, jeder Lautsprecher erhielt ein Vollbereichssignal von einem Verstärker und verwendete dann ein passives Frequenzweichennetzwerk, um dieses Signal in verschiedene Frequenzbänder aufzuteilen. Passive Frequenzweichen bestehen aus diskreten elektronischen Komponenten: Kondensatoren, Induktoren und Widerständen. Sie sind in dem Sinne "passiv", dass sie nicht unabhängig vom eingehenden Verstärkersignal betrieben werden. Passive Lautsprecher sind nach wie vor sehr beliebt und stellen den größten Teil des Marktes für High-End-Heimaudio-Lautsprecher dar.
Im Unterschied zu passiven Lautsprechern besteht das Frequenzweichennetzwerk bei aktiven Lautsprechern aus aktiver Elektronik (das heißt, Elektronik mit einer eigenen unabhängigen Stromquelle), und das Signal durchläuft diese Frequenzweiche vor der Verstärkung. Somit erfordert, im Gegensatz zu passiven Lautsprechern, ein einzelner n-Weg-Lautsprecher (ein Lautsprecher, der aus n Treibern oder Treiberarrays besteht) nicht nur einen, sondern n Verstärkungskanäle. Die aktive Frequenzweiche kann ihre Filterfunktion (und andere Funktionen, wie Equalisation, Zeitabgleich usw.) entweder im analogen oder im digitalen Bereich ausführen, bevor sie die gefilterten Signale an Verstärker weitergibt, die diese wiederum an die Treiber weitergeben. Die leistungsstärksten aktiven Frequenzweichen führen ihre Filterung mit digitalen Signalprozessoren durch, die aus integrierten Schaltkreisen bestehen.
Aktive Lautsprecher sind insbesondere im professionellen Audiobereich beliebter, besonders wenn es um Studiomonitore geht - obwohl sie zunehmend auch im High-End-Heimaudiomarkt Fuß fassen. Und das aus gutem Grund: Digitale aktive Lautsprecher bieten eine Reihe von signifikanten Vorteilen gegenüber ihren passiven Pendants.
Erstens vermeiden aktive Lautsprecher die Notwendigkeit von Kondensatoren, Induktoren und Widerständen im Signalweg, die alle die Leistung durch Hinzufügen von Verzerrungen verschlechtern (obwohl nicht notwendigerweise in einem Ausmaß, das hörbar wird) und die Effizienz reduzieren (das heißt, sie absorbieren Verstärkerleistung, die andernfalls verwendet werden könnte, um die Treibermembranen zu bewegen).
Zweitens ermöglichen aktive Frequenzweichen anspruchsvollere und präzisere Frequenzweichenfilterformen/-steilheiten und ermöglichen den Filtern, Signale außerhalb des Bandes besser abzulehnen (was ebenfalls die Verzerrung/Belastung der Treiber verringert). Diese anspruchsvolleren Frequenzweichenfilter können verwendet werden, um die Ausgabe verschiedener Treiber besser zu integrieren, zum Beispiel, um die Direktivität zu steuern (siehe den Horbach-Keele-Ansatz oder den B&O Beolab 90, zum Beispiel).
Drittens ermöglichen aktive Lautsprecher durch die einfache Verzögerung des Signals, das zu einem bestimmten Treiber geleitet wird, relativ zu dem Signal, das zu anderen Treibern geleitet wird, dem Designer einen liberaleren Spielraum, um die akustischen Zentren der Treiber an Orten zu platzieren, die für die akustische Interaktion mit einer Schallwand oder einem Horn/Wellenleiter optimiert sind. Dies eröffnet Optionen, die es dem Designer ermöglichen können, einen anderen Aspekt der Leistung des Lautsprechers in größerem Umfang zu optimieren als in einem äquivalenten passiven Design, wo die Platzierung in einem Gehäuse viel weniger flexibel ist.
Und schließlich bieten aktive digitale Frequenzweichen eine extrem feine Equalisierung der Treiberantworten, was es dem Designer ermöglicht, aus einer breiteren Palette von Treibern/Treibereigenschaften auszuwählen, ohne sich auf Treiber verlassen zu müssen, die sehr linear „aus der Verpackung“ performen, aber in anderen Bereichen von weniger linearen Treibern übertroffen werden könnten.
Aus all diesen Gründen kann es keinen Zweifel geben, dass aktive Lautsprecher, bei allem anderen gleich, das Potenzial haben, ihre passiven Gegenstücke zu übertreffen, weshalb [Markenname/Unternehmen] ausschließlich aktive Lautsprecher für unsere Kunden entwirft und baut.
