Einfach ventilierter Bandpass
Der einfach ventilierte Bandpass bzw. der Bandpass 4. Ordnung ist häufig im Car-HiFi-Bereich vorzufinden. In der Simulation erkennt man auch warum das so ist.
Der Bandpass hat eine Spitze im Frequenzgang, die sich durch den Druckkammereffekt im Pkw egalisiert. Für Home HiFi besteht keine Anwendungsmöglichkeit.
Die Berechnung eines Bandpassdesign erlaubt jedoch die Anwendung verschiedener Variablen. Eine von denen ist "S", die Bandpasswelligkeit. Zulässig sind S=0,7 (linear) bis S=0,5 (sehr wellig). Ein von uns gewünschtes breites Frequenzband wird mit hoher Welligkeit und sinkendem Schalldruck erkauft.
Anbei der Frequenzgang eines Bandpasses für Car-HiFi:
Der geänderte Bandpass für Home HiFi, allerdings mit einem Verlust an Schalldruck.
Eigenschaften
- Tiefe untere Grenzfrequenz,
- Hoch- und Tiefpass werden akustisch gebildet,
- idealer Dämpfungsfaktor, da passive Frequenzweichenbauteile entfallen,
- schlechtere Effizienz als 6. Order, dafür etwas kleineres Gehäuse,
- Rohrresonanzen und Strömungsgeräusche sind möglich.
Auswahl der Chassis
Für den Bandpass 4. Ordnung gilt eine ganz einfache Regel, alles was im geschlossenen Gehäuse gut funktioniert, wird auch hier funktionieren. Man beachte jedoch, dass der lineare Hub des Chassis Tiefbass gestattet.
Für einen kleinen Bandpass wählten wir SB Acoustics SB 15SFCR39-8 aus, der Hub beträgt 10 mm.
Beispielrechnung
Folgende Daten nutzten wir: Fs = 31 Hz, Qts = 0,42, Vas = 51 Liter.
Eine gute Aufbereitung der Formeln findet man im Bandpass-Kalkulator von audiojudgement.
Also beginnen wir und legen zuerst eine Welligkeit mit S = 0,6 und eine Empfindlichkeit mit - 1dB fest.
Lt Tabelle können wir folgende Werte entnehmen:
- fl Faktor = 0,44
- fH Faktor = 1,39 und
- Qbp = 0,78.
Die untere Grenzfrequenz beträgt dann f L = F s / Q ts * (f L Faktor), also (31 Hz/ 0,42) x 0,44 = 32 Hz.
Die obere Grenzfrequenz beträgt dann (31 Hz/0,42) x 1,39 =102 Hz.
Die weitere Berechnung des Volumens und der Abstimmfrequenz erfolgt anhand des Bandpass-Kalkulators. Für unseren Bandpass ergeben sich:
Vf (Frontvolumen) = 13 Liter
Vr (Rückwärtiges Volumen) = 21 Liter und
fb (Abstimmfrequenz) = 57 Hz.
Für diese Abstimmung kann man jetzt das Bassreflexrohr berechnen. Vielfach überschreitet die Länge des Reflexrohres die Möglichkeiten, die das Gehäuse zulässt. Alternativ kann man einen Passisradiator verwenden. Die Berechnung dazu findet man unter - Rechner für Passivradiatoren von mH-audio.
Meistens passt die Abstimmung dann nicht auf Anhieb, nachträgliches Probieren mit verschiedenen oder mehreren Passivmembranen führt zum Erfolg.
Der fertig gestellte Bandpass Sub sieht dann so aus:
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