Wie ein Bassreflexgehäuse funktioniert
Ein Bassreflexgehäuse nutzt die Luft im Rohr als schwingende Masse und die Luft im Gehäuse als Feder. Zusammen bilden sie einen Helmholtz-Resonator, wie er beim Blasen über eine Flaschenöffnung entsteht. Bei seiner Resonanzfrequenz, der Abstimmfrequenz, strahlt das Rohr kräftig Schall ab und unterstützt den Lautsprecher im tiefen Bass.
Die Abstimmfrequenz hängt von Gehäusevolumen, Querschnitt und Länge des Rohrs ab. Ein größeres Volumen oder ein längeres Rohr senkt die Frequenz, ein größerer Querschnitt hebt sie. Will man also einen dickeren Kanal für weniger Strömungsgeräusche, muss das Rohr länger werden. Der Rechner löst die Helmholtz-Formel nach der Länge auf.
Die Luft schwingt nicht nur im Rohr, sondern auch ein Stück vor und hinter den Öffnungen mit. Diese Endkorrektur wird von der akustisch wirksamen Länge abgezogen. Ein Ende, das bündig in einer Gehäusewand sitzt, wirkt stärker als ein freies Ende im Inneren. Übliche Werte sind 0,85 mal Durchmesser bei zwei Flanschen und 0,732 bei einem.
L_eff = c² × S ÷ (4π² × f_B² × V_B); L_Rohr = L_eff − k × D; S = n × π × D² ÷ 4; c = 343 m/s
Praktische Hinweise zur Abstimmung
Die richtige Abstimmfrequenz hängt vom Chassis ab. Sie ergibt sich aus den Thiele-Small-Parametern des Tieftöners, vor allem aus Resonanzfrequenz, Güte und Äquivalentvolumen. Simulationsprogramme oder Herstellerempfehlungen liefern Volumen und Frequenz. Dieser Rechner übernimmt den letzten Schritt: aus diesen Vorgaben die Rohrlänge zu bestimmen.
Ein zu dünnes Rohr erzeugt bei hohen Pegeln Strömungsgeräusche, das sogenannte Chuffing. Als grobe Regel sollte die Luftgeschwindigkeit im Rohr unter etwa fünf Prozent der Schallgeschwindigkeit bleiben. Größere Durchmesser führen aber zu langen Rohren, die bei kleinen Gehäusen nicht mehr hineinpassen. Dann helfen zwei Rohre, ein Schlitzkanal oder ein gebogenes Rohr.
Das Rohrvolumen und das Volumen des Chassis verdrängen Luft im Gehäuse. Bei knapp bemessenen Boxen sollten Sie das Bruttovolumen entsprechend vergrößern, sonst liegt die Abstimmung etwas höher als geplant. Auch Dämmmaterial verändert das wirksame Volumen. Am Ende lohnt eine Messung der Impedanzkurve: Das Minimum zwischen den beiden Höckern zeigt die tatsächliche Abstimmfrequenz.
Die Längsresonanz des Rohrs liegt meist weit über dem Arbeitsbereich des Tieftöners. Wird das Rohr sehr lang, kann sie in den Mitteltonbereich rutschen und hörbar werden. Dann hilft etwas Dämmung in der Nähe der inneren Öffnung. Zur Wirkung der Raumakustik auf den Bass lesen Sie mehr im Raummoden-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Rohr richtig abstimmen.
- Volumen: Netto rechnen.
- Querschnitt: Nicht zu klein.
- Länge: Etwas länger zuschneiden.
- Messen: Impedanz prüfen.
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Häufige Fragen
Wie berechne ich die Länge des Bassreflexrohrs?
Mit der Helmholtz-Formel aus Volumen, Abstimmfrequenz und Querschnitt, abzüglich der Endkorrektur.
Was ist die Endkorrektur?
Die mitschwingende Luft vor den Rohröffnungen. Sie verlängert das Rohr akustisch um etwa 0,6 bis 0,85 Durchmesser.
Was passiert, wenn das Rohr zu kurz ist?
Die Abstimmfrequenz steigt, der Bass reicht weniger tief und kann dröhnender klingen.
Was ist Chuffing?
Strömungsgeräusche im Bassreflexrohr bei hohen Pegeln, wenn der Querschnitt zu klein ist.
Wie messe ich die tatsächliche Abstimmung?
Mit einer Impedanzmessung: Das Minimum zwischen den beiden Höckern liegt bei der Abstimmfrequenz.
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