Akustischer Kurzschluss

Warum braucht ein Tieftöner überhaupt ein Gehäuse? Ein dynamischer Lautsprecher erzeugt Schalldruck, indem er seine Membran hin- und herbewegt und so abwechslungsweise ein Überdruck und ein Unterdruck entstehen. Die Krux dabei ist, dass auf der einen Seite der Membran ein Überdruck entsteht und gleichzeitig auf der anderen Seite ein vom Betrag her gleicher Unterdruck. Ist nun kein Hindernis zwischen den beiden Membranseiten, gleicht sich der Druck wieder aus und es kann kein Schalldruck entstehen. Daher muss irgendwie der rückwärtig abgestrahlte Schall vom vorwärts abgestrahlten getrennt werden.

Geschlossenes Gehäuse

Die einfachste Methode besteht darin, den Tieftöner in ein rundum geschlossenes Gehäuse einzubauen. Je nach Grösse des Gehäuses haben wir es mit einem kleineren oder grösseren Volumen zu tun – und damit mit einem kleineren oder grösseren Luftpolster, welches einen entscheidenden Einfluss auf die Basswiedergabe hat.

Generell kann man sagen: Je grösser das Volumen ist, desto weniger hat dieses einen Einfluss auf das Grundverhalten eines Basschassis. Die drei wichtigsten Parameter (nach Thiele/Small) für ein Basschassis sind seine Resonanzfrequenz (fs), seine Dämpfung (Qts) und sein äquivalente Luftvolumen (Vas), welches von der Aufhängung der Membran und deren Fläche abhängt. Sind diese drei Parameter bekannt, kann daraus der Pegelverlauf über die Frequenz (kurz Frequenzgang) berechnet werden. Die Resonanzfrequenz und der Wert der Dämpfung erhöhen sich umso mehr, je kleiner das verwendete Gehäuse ist.

Ein Bassreflex-System kann mittels Bassreflex-Kanal (links) oder Passivmembran (rechts) ausgeführt werden. In beiden Fällen wird eine Resonanz mit einer bestimmten Frequenz angeregt.

Bassreflex-Gehäuse

Der Nachteil des geschlossenen Gehäuses liegt darin, dass die komplette rückwärtig abgestrahlte Energie vernichtet wird. Das bedeutet, der Wirkungsgrad wird halbiert. Daher sind seit Beginn des Lautsprecherbaus verschiedenste Gehäusevarianten entstanden. Vom backloaded exponential Horn über die Transmissionline zum Bandpass-Gehäuse – und so auch zum allseits bekannten Bassreflex-Gehäuse.

Das Bassreflex-Gehäuse ist nichts anderes als ein geschlossenes Gehäuse mit einem «Loch». Doch dieses Loch hat es in sich. Wird die Fläche mit der Länge ins richtige Verhältnis gesetzt, entsteht ein Resonator, der bei einer bestimmten Frequenz resoniert. Dieser Resonantor (auch Bassreflex-Kanal genannt) wird nun so abgestimmt, dass dort, wo der Pegel langsam am Abfallen ist, zusätzlich der Schalldruck des Resonators hinzukommt. So kann derselbe Lautsprecher tiefere Töne mit grösserem Pegel abstrahlen. 1:0 für Bassreflex.

Simulation des Frequenzgangs im geschlossenen (rot) und sauber abgestimmten, gleich grossen Bassreflexgehäuse (blau).