Verständnissfrage

Hi,

welcher Schalldruck soll verglichen werden?

Wenn sich die Fragen auf den maximal erzielbaren Schalldruck oberhalb der Systemresonanz beziehen soll, dann muss die Frage mit nein beantwortet werden. Dieser Schalldruck ist fast nur von der Membranfläche und dem maximalen Hub der Chassis abhängig. Die Nutzung der Energie der Membranrückseite über einen geeigneten Kanal (mechanischer Hochpass) wie bei der Bassreflexbox hat theoretisch nur im Bereich der Systemresonanz eine Auswirkung.

Wenn sich die Frage jedoch auf den relativen Schalldruck bzw. Wirkungsgrad im Bereich der Systemresonanz bezieht, kann die Frage theoretisch mit ja beantwortet werden.

Eine geschlossene Box (CB) lässt sich - wie auch ein dynamischer Lautsprecher ohne Gehäuse - im Prinzip als Hochpassfunktion 2.Ordnung darstellen. Eine Bassreflexbox stellt sich hingegen als Hochpassfunktion 4. Ordnung dar. Und zwar setzt sich diese Funktion zum einen aus der Hochpassfunktion 2. Ordnung der Box und zum anderen aus der mechanischen Hochpassfunktion 2.Ordnung des Schwingkreises des Reflexkanals zusammen. Anstelle des mechanischen Hochpasses der Reflexbox kann man diese Funktion 2.Ordnung auch durch eine andere elektrische Filterfunktion 2.Ordnung ersetzen. Die neue Funktion 4.Ordnung kann durch eine Kombination aus geschlossener Box (CB) und vor geschaltetem elektrischen Funktionsfilter 2. Ordnung erreicht werden, und das sowohl durch passive als auch aktive elektrische Hochpassfilter. Mit der Faustformel CB mit ca. gleichem Volumen wie BR-Box und vorgeschaltetem Filter 2.Ordnung mit einer Filterresonanz entsprechend der Bassreflexabstimmungsfrequenz und einer Filtergüte von ca. 2 (1,7- 2,2) ergibt in etwa die Pegelfunktion wie die der Bassreflexbox. Die exakte Funktion 4.Ordnung ergibt sich matematisch aus dem Pudukt der Funktion der geschlossen Box umd der Funktion des elektrischen Hochpassen. Es lassen sich so viele sinnvolle aber auch sinnlose zusammengesetzte Filterfunktion 4.Ordnung realisieren. Im einem Simulationsprogram wie WinboxSimu läßt sich dies (passiv und aktiv) recht einfach veranschaulichen.

In der Praxis lässt sich dies jedoch durch aktive Hochpassfilter relativ einfach erreichen. Passiv macht die im Bereich der Chassisresonanz stark schwankende Chassisimpedanz die Realisierung schwierig und (kosten)-aufwendig. Ohne eine vollständige Linearisierung der Impedanz durch ein geeignetestes Netzwerk geht hier fast nichts. Neben den erheblichen Kosten dieses EQ-Netzwerk würden auch meist sehr große Bauteile und damit teure Bauteilkosten für das erforderliche Hochpassfilter 2.Ordnung hinzukommen, die aktive Lösung ist da fast immer nicht nur besser, sondern auch preiswerter.

Weiteres ist hierzu im Buch von "G.Schwamkrug, Lautsprecherboxen Aufbau - Nachbau - Umbau" zu finden.

Gruß
Sven

danke

Hallo --

Nico87 schrieb:

ist mit 2 Treiber CB im Bass der gleiche Schalldruck zu erreichen wir mit einem LS BR?? Die Frage bezieht sich auf den Bereich der Abstimmfq. des BR...

Wenn mit "gleicher Schalldruck" der mögliche MAXIMALE Schalldruck gemeint ist (etwa nach dem Kriterium xy,z % höchstzulässiger Klirr) UND strikt bezogen auf den engeren Frequenzbereich bei/um die BR-Abstimmfrequenz würde ich sagen: NEIN (es mag aber Ausnahmen geben, je nach konkreter BR-Abstimmung). Im Allgemeinen reduziert sich nämlich BEI der BR-Frequenz(!) der Hub des antreibenden Chassis auf deutlich weniger als die Hälfte desjenigen Betrags, der im selben geschlossenen Volumen anstände.

Andererseits sackt bekanntlich der Wirkungsgrad typischer BR-Boxen unterhalb der Abstimmfrequenz sehr viel rascher ab als dies bei (typischen) geschlossenen Boxen der Fall ist -- es kommt bei BR zum "akustischen Kurzschluss", die Membranamplitude nimmt trotzdem zu tiefen Frequenzen hin weiter zu.
Wenn die BR-Abstimmfrequenz nicht gerade so tief liegt, dass sich darunter musikalisch/tonträgermäßig sowieso nichts mehr abspielt, hat daher in diesem Frequenzbereich normalerweise wieder die geschlossene Box die Nase vorn, zumal bei doppelter Membranfläche.

Bei doppelter Membranfläche hat nun auch (deutlich) OBERHALB der BR-Abstimmfrequenz die geschlossene Box einen dementsprechend höheren Maximalpegel -- für gleichen Schalldruckpegel müssen die 2 Membranen mit gegebener (addierter) Membranfläche natürlich nur halb so weit ausschwingen wie 1 Membran mit halber Fläche; die BR-Öffnung entfaltet (noch) so gut wie keine Wirkung.

Für derlei grundsätzliche Betrachtungen sind Simulationsprogramme äußerst lehrreich. Ich muss aber zugeben, mich mit speziell dieser Frage schon länger nicht mehr beschäftigt zu haben ...
Vielleicht melden sich ja noch ein paar der aktuell hochtrainierten Simulanten zu Wort.

im Prinziep könnte ich umformulieren lässr sich der Port durch einen LS mit einem 6dB Bandpass um die Tuningfq. ersetzen??

Wenn's um den erzielbaren maximalen Schalldruck geht, nicht -- siehe oben.
Wenn's dagegen um den mit passiver Ansteuerung möglichen Bassfrequenzgang bzw. "Tiefgang" geht, ist im Prinzip alles möglich. Je nach Chassis (Parameter..), Gehäuse und passiver Beschaltung; wie mein Vorredner schon sagte.