Wie berechne ich das Volumen eines (Bassreflex-)Subwoofers!

Im Prinzip steht's ja in der FAQ, aber irgendwie gibt es immer noch zig Freds, in denen einer seine BR-Kiste berechnet haben will.

Das Wichtigste beim simulieren/berechnen sind die TSPs:

Vas (äquivalentes Luftnachgiebigkeitsvolumen) in Liter
Fs (Resonanzfrequenz) in Hz
Qts (Gesamtgüte des Chassis)

Ohne diese drei Werte kann man kein Gehäuse berechnen!
Es gibt noch mehr TSPs, die für das reine Volumen sind die aber erst einmal uninteressant, die benötigt man, wenn man das Verhalten des Chassis in einem Volumen berechnen will.
In einem Berechnungsprogramm wie WinISD sollten aber nach Möglichkeit immer alle Werte eingetragen werden.

Der einfachste Weg ist über einen Online-Rechner, z.B. den bei lautsprechershop.de unter Tools. Je nach Wunsch und Eignung des Chassis wird entweder BR oder CB gewählt und die obigen drei Werte, sowie den Durchmesser des Bassreflexrohres (die Portfläche sollte nicht zu gering sein, ich nehme meistens etwa 1/3Sd) eingegeben.
Das Tool gibt einem daraufhin ein Volumen, die Länge des benötigten BR-Rohres sowie f3 (tiefste nutzbare Frequenz) und den Wirkungsgrad an.
In den meisten Fällen passt das ganz gut.

Allerdings sind diese Tools in ihren Spielräumen sehr beschränkt. Individueller auf die eigenen Bedürfnisse kann ein Subwoofer mit einem entsprechenden Programm (z.B. WinISD oder BassCAD) abgestimmt werden.
Ich nutze meist WinISD.

BassCAD:

Das Programm unter obigem Link downloaden und entpacken und mit Bass.exe starten.
Am einfachsten geht es mit Hilfe des Assistenten (zweiter Button oben von links).
Hier 'Subwoofer (Car- oder Home-Hifi)' auswählen.
Im Folgenden Fenster müssen die TSPs des jeweiligen Chassis eingegeben werden:


Hier als Beispiel der der Visaton W 300 NG (ist schon im Programm enthalten).
Die TSPs der jeweiligen Chassis stehen immer im jeweiligen Datenblatt.
Eingegebene Chassis können unter Öffnen/Speichern geladen bzw. gespeichert werden.
Mit OK bestätigen. Im nächsten Fenster wird die Eignung des Chassis für verschiedene Gehäuse angezeigt. Das gewünschte per klick auswählen.



Hier sieht man nun den errechneten F-Gang des Chassis, man kann die Abstimmung nach Wunsch durch Änderung des Volumens und der Rohrabstimmfrequenz (= Tuningfrequenz, Abstimmung).



Die Abstimmfrequenz wird durch das Verhältnis der Fläche zur Länge des BR-Kanals bestimmt. Einfach mal ein bisschen Spielen, es kann nicht kaputt gehen .

Zweite Möglichkeit: Mit WinISD

Programm unter obigem Link downloaden und installieren. Über die Desktop-Verknüpfung starten.

Oben Links auf 'New Project'.
Im darauf öffnenden Fenster kann man entweder die WinISD-Datenbank durchsuchen, ob das gewünschte Chassis schon enthalten ist, oder unter 'new' ein neues Chassis der Datenbank beifügen.
Davon Ausgehend, dass das Gewünschte Chassis noch nicht in der Datenbank ist, muss es erst im 'Driver editor' eingegeben werden. Dazu auf 'new' klicken.

Im ersten Reiter 'General' Name und Hersteller eintragen.
Unter Parameters reichen im Prinzip die obigen drei Werte, zur genaueren Berechnung sollten aber alle verfügbaren eingetragen werden.
Davor sollte allerdings das entsprechende Kapitel in der WinISD-Hilfe gelesen werden!



Die Parameter unter 'Save' mit dem jeweiligen Chassisnamen abspeichern und das Fenster schließen.
Nun tauch das Chassis unter 'New Project'-> 'Driver Name' in der Datenbank auf.

Das gewünschte Chassis auswählen und mit Next bestätigen.
Gewünschte Chassisanzahl sowie, wenn gewünscht, Compound (=Isobraik) auswählen, mit Next bestätigen.
Gewünschtes Gehäuseprinzip auswählen, auch WinISD schlägt die am besten geeignetsten Gehäuse vor.
Das Alligment bestimmt die Abstimmung der Box, einfach mal ausprobieren, welche Einstellung welche Wirkung hat.

Unter 'Box' kann man das Gehäusevolumen sowie die Abstimmfrequenz und damit die Abstimmung des gesamten Subs bestimmen.
Zusätzlich sollte man unter 'EQ/Filter' einen Lowpass-Filter setzen. Subwoofer werden normalerweise zwischen 80Hz und 100Hz getrennt, die meisten Module haben entweder einen Butterworth-Filter 3. oder 4. Ordnung.

Das Ergebnis sieht dann in etwa so aus:


Zusätzlich können noch diverse parametrische EQs simuliert werden, sowie bei vollständigem Datensatz die Membranauslenkung, max. SPL, ... genaueres steht in der WinISD-Erklärung hier im Forum, nur ist die leider aus der FAQ-Sammlung verschwunden .

Ziel ist es, dass die Kurve in etwa wie die Funktion f(x)=-x²+c aussieht.