Zunächst einmal ist es hilfreich, die wissenschaftlichen Grundlagen des Klangs zu verstehen. Lichtwellen sind elektromagnetisch und können sich schnell durch den leeren Raum bewegen (sogar in einem Vakuum). Schallwellen sind dagegen mechanisch und bewegen sich durch ein Medium wie Luft oder Möbel. Deshalb vibriert der Fernsehtisch, wenn man die Lautstärke aufdreht.
Bei der Klangqualität kommt es darauf an, Töne möglichst authentisch wiederzugeben. Einige Lautsprecher stellen sämtliche Töne in einer kompakten Form bereit, andere vergeben spezialisierte Funktionen. In der Audiowiedergabe sind Subwoofer auf tieffrequente Töne spezialisiert. Sie widmen sich den dröhnenden Bässen eines Songs, dem grollenden Donner eines Filmsoundtracks und all den tiefen Tönen, die dem Hörerlebnis erst die nötige Tiefe verleihen. Ein vollwertiges Audiosystem ermöglicht es dem Nutzer, den Bass buchstäblich zu fühlen. Die Vibration der tiefen Töne sorgt für ein vollendetes Hörerlebnis.
Die Herausforderung bei tiefen Tönen liegt in der Physik. Hohe Töne verfügen über kürzere Wellenlängen und tiefe Töne über längere Wellenlängen. Deshalb ist es besonders wichtig, dem Subwoofer zusätzliche Aufmerksamkeit zu schenken. Bei niedrigen Schallwellen können Ausmaße erreicht werden, die mit der Größe deines Raumes korrespondieren. Dadurch werde Stellen ohne Bass erzeugt – „tote Winkel“ quasi.
Die Platzierung des Subwoofers hat wesentlichen Einfluss auf die Klangqualität. Forschende der Technischen Universität Delft untersuchten deshalb, wo genau ein Subwoofer aufgestellt werden muss, um ein optimales Hörerlebnis zu erzielen. Sie erklären, dass bei einer Übereinstimmung einer Wellenlänge mit den Dimensionen eines Raums Resonanzen, auch genannt „Raummodi“, auftreten, die eine ungleichmäßige Klangqualität verursachen. Die Forschenden gehen auch auf ein Phänomen ein, das als Diffraktion bezeichnet wird und bei dem sich der Schall um Ecken und Objekte herum bewegt, insbesondere bei niedrigen Wellenlängen. Kurz gesagt, die optimale Platzierung deines Subwoofers ist eine Wissenschaft für sich.
Auch ungeübte Nutzer können diese Theorie bestätigen, wenn sie sich im Raum bewegen und auf die tiefsten Töne der Tonspur achten. Häufig kommt es zu überraschenden Unterschieden bei einem Sitzplatz in der Mitte der Couch und einem seitlich platzierten Stuhl.
Die Forschenden haben mithilfe von Computersimulationen den idealen Standort für einen Subwoofer in einem virtuellen Raum gefunden. In ihrem Fall war der beste Platz links neben dem Fernseher. Die wissenschaftliche Untersuchung der Reflexionen und der Diffraktion kann zwar den perfekten Ort in einem virtuellen Raum bestimmen, doch die Wirklichkeit ist deutlich komplizierter. Jeder Raum ist anders. Die Dimensionen, die Möbel, die Einrichtung und die Beschaffenheit der Wände verändern die Klangwahrnehmung in einem bestimmten Raum. Raufaserdecken, Fliesenböden und Marmortische haben einen erheblichen Einfluss darauf, wie Schallwellen absorbiert und zurückgeworfen werden. Selbst dieselben Möbel in einer anderen Anordnung können die Art und Weise verändern, wie Menschen Töne hören.