Berechnung einer Bassreflexkiste

Bei Bassreflexsystemen benutzt man eine zusätzliche Resonanz (Prinzip Helmholtz-Resonator), um den Frequenzgang nach unten hin zu erweitern. Der Qts-Wert sollte für Baßreflexsysteme zwischen 0,3 und 0,4 sein. Das liegt daran, dass man die gewünschte Einbaugüte wesentlich geringer wählen muss als bei geschlossenen Systemen. Je größer das Gehäuse, desto kleiner ist die mögliche gewünschte zusätzliche Resonanzfrequenz (Tuningfrequenz) und umso tiefer liegt auch die mögliche untere Grenzfrequenz. Aber dabei wird der Bass immer unpräziser. Das bedeutet auch eine größer werdende Welligkeit, sobald die Tuningfrequenz (Abstimmfrequenz des Resonators) kleiner als die Freiluftresonanzfrequenz fs wird. Das heißt, dass das Volumen nicht größer als das Äquivalentvolumen des Chassis sein sollte, will man präzisen Bass und keine große Welligkeit. So entstehen bei einer Bassreflexabstimmung 2 Resonanzfrequenzen, eine vom Chassis im Gehäuse und eine tiefere vom Rohr. Bei passiven Frequenzweichen muss evtl. die obere “linearisiert” werden, die untere lässt man meist stehen, dies erweitert den Frequenzbereich noch einmal ein wenig.Mit höherer Gesamtgüte (z.B. über 0,38) wird das Volumen meist sehr groß, da die Dämpfung der Resonanzfrequenz zu gering ist.
Ist die Güte jedoch zu niedrig (<0,30) fehlt der Tiefgang.

Hier noch die Formel zur Berechnung der Helmholtz-Resonanzfrequenz:
fb=sqrt(3000*Ar/(Vbox*lr+Vbox*0,846*sqrt(Ar)))
wobei Ar-Rohrquerschnitt, lr-Rohrlänge, Vbox-Innenvolumen, alles in Standard-SI-Einheiten (m, m², m³)
(nicht verrechnen:1m²=10 000cm²; 1m³=1000Liter; 1m=100cm)
Also ist die Abstimmfrequenz vom Volumen (hinter dem Chassis), der Rohrlänge und dessen Querschnitt anhängig. => Bei mehreren Rohren geht in die Berechnung der Gesamtinnenquerschnitt ein. Weiterhin ist darauf zu achten, dass das Reflexrohr keinen zu kleinen oder zu großen Querschnitt besitzen darf und nicht zu kurz oder zu lang ist, weniger als 3cm (bei großen d) oder mehr als 30cm (bei kleineren d) werden schnell kritisch, dann ist es oft empfehlenswert das Volumen zu verändern. Geht das nicht, ist das Chassis sicher ungeeignet. Als Richtwert gilt Minimum-Durchmesser des Rohres ist ein Drittel des Chassis.

Zum Abschätzen des Volumens und der Rohrlänge kann man folgende Formeln (aus autohifi-Katalog 1994) benutzen:

Vbox=15*Vas*Qts^2,87
l= (168 939 * Ar*Qts^1,8) / (fs^2 * Vbox) -0,88 * sqrt(Ar)
(Einheiten: Volumen in Litern, Rohrquerschnitt A in qcm)Zusätzlich zum berechneten Innenvolumen kommen die verlorengegangenen Räume von Rohr und Chassis…
Das Ergebnis ist meist eine tiefe Abstimmung mit großem Volumen.

Welche Kistenart für den Woofer

Anhand dieser TSPs kann man ungefähr erkennen, wofür das Chassis geeignet ist:
Erster Hinweis ist natürlich die Resonanzfrequenz fs, sie sollte für Tiefgang entsprechend niedrig sein, also bei einem Subwoofer etwa 20…40 Hz. Setzt man dieses Chassis in ein (geschlossenes) Gehäuse steigt die Resonanzfrequenz an. Die Resonanzfrequenz allein sagt jedoch nichts über die untere Grenzfrequenz aus. Ein weiterer Faktor ist die Gesamtgüte Qts. Die Güte ist ein Faktor, der zeigt, wie stark der Pegel bei der Resonanzfrequenz ist und gibt indirekt auch die Präzision an. Die Güte steigt, wenn man das Chassis in ein Gehäuse setzt und ergibt die Einbaugüte Qtc. Je niedriger Qtc, desto präziser, aber auch bassärmer die Wiedergabe.
Anhand der Gesamtgüte Qts und der Freiluftresonanzfrequenz fs lässt sich erkennen, wofür man ein Lautsprecherchassis ungefähr benuztzen kann. Das Äquivalentvolumen Vas gibt dann indirekt Auskunft darüber, wie groß das Volumen sein muss.

OK es gelten folgende Näherungen:
Faktor X = fs/Qts

X <= 40 Transmissionline
X ca. 50 (40…80) geschlossene
X ca. 60 (50…100) Bandpass-Systeme
X ca. 100 (80…120) Bassreflex
X>= 120 Chassis für Hornsysteme

Die Zahlenwerte sind nicht all zu genau zu nehmen. z.B. ein Chassis mit Qts=0,37 und fs=22 (X=59) würden viele trotzdem eher in ein BR als ein geschl. System bauen.

Grob gelten auch folgende Regeln zum Qts: 

Qts Eignung
<0,3 Horn-System
0,3…0,4 Bassreflex oder Bandpass
0,4…0,6 geschlossenes System
0,5…0,8 Free-Air
0,8…1,4 Offener Lautsprecher, bedingt Free-Air

Zur besseren Unterscheidung verwendet man auch den sogenannten EBP-Wert. (Efficiency-Bandwidth-Product) Das ist der Quotient aus fs und Qes. Dieser Wert sollte für geschlossene Systeme um 50, also zwischen 35 und 65 liegen. Bei Werten zwischen 50 und 80 kann man den Lautsprecher in ein geschlossenes Bandpasssystem setzen. Bei Werten um 100 (zwischen 60 und 120) ist ein Bassreflexsystem sinnvoll.

Radical Audio RA10.4P & RA12.4

Bassreflexkiste von Radical Audio in den Größen 25cm und 30cm. Radical Audio typisch super klang und guter Pegel, wobei die Ausrichtung bei RA auf den Klang geht.

 Radical Audio 12.4 Trunkbox  Radical Audio 10.4 Trunkbox

Daten RA10.4 (25cm)

  • Frequenzgang: 25-150Hz
  • Wirkungsgrad: 91db
  • Nennbelastbarkeit: 300 Watt
  • Musikbelastbarkeit 500 Watt

Daten RA12.4 (30cm)

  • Frequenzbereich: 25-150Hz
  • Wirkungsgrad 92db
  • Musikbelastbarkeit: 600 Watt
  • Nennbelastbarkeit: 400 Watt

Emphaser EBR 110 S4, EBR 112S4

Der Testsieger bei Car & Hifi 03 / 2007 (EBR 110)
Hatte selbst eine Doppel T3 Kiste in meinem CRX und muss sagen, die drückt und die klingt ….. allerdings muss man bei Woofern in dieser Klasse auch an den Rest des Sounds denken.

Zitat:
Ungemein präzise und dynamisch legt der Emphaser im Auto los. Er kann staubtrocken und zackig spielen, weiß aber auch bei weicheren Bässen zu überzeugen

Die Einstiegsklasse von Emphaser.

 Emphaser EBR110 S4 Emphaser EBR 112 

 Technische Daten EBR110:  EBR 112
 

  • Belastbarkeit RMS: 500 Watt
  • Belastbarkeit Musik: 700 Watt
  • Frequenzbereich: 25 - 150 Hz
  • Schalldruck: 90 dB/1W/1m
  • Impedanz: 4 Ohm Schwingspule
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  • Belastbarkeit RMS: 700 Watt
  • Belastbarkeit Musik: 900 Watt
  • Frequenzbereich: 25 - 150 Hz
  • Schalldruck: 93 dB/1W/1m
  • Impedanz: 4 Ohm Schwingspule
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