6th Order Bandpass: Ist es wirklich so schwer?

Da ich für ein paar Wochen kein Auto hatte, war mir mein Bastelobjekt genommen und ich musste meine Energie anderweitig einsetzen.
Ich probiere generell gerne rum und habe diverse Sachen gebaut, was Fahrzeuge angeht. Dabei ging es auch bei den Gehäuseprinzipien von A bis Z.

Da in der Szene die 6th Order BPs kaum vertreten sind (momentan hauptsächlich in Walls und Extremumbauten) und überhaupt landläufig die Meinung herrscht, dass es nahe an der Unmöglichkeit ist, einen brauchbaren 6th Order zu bauen, habe ich mir gedacht, dass ich mal wieder ein entsprechendes Gehäuse baue und das hier mal dokumentiere, wie man dabei vorgehen kann. Vieles hier beruht auf Erfahrungen meinerseits und ist unter Umständen auch nur eine Testung, aber alles, was am Ende nicht ganz so funktioniert, wie es soll, hilft einem und anderen am Ende weiter, etwas besser zu machen. Ich habe also keinen Anspruch auf absolute Korrektheit, sondern es handelte sich eher um eine Quick&Dirty Lösung. So viel zu den Rahmenbedingungen

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Zu Beginn habe ich mich nach einem passenden Chassis umgesehen. Dabei habe ich ein paar Simulationen gemacht, von greifbaren Treibern, die in der Umgebung verfügbar waren und nicht allzu teuer. Dabei ist über kurz oder lang die Wahl auf den Hifonics Brutus BX10D4 gefallen. Hatte ich mal in doppelter Ausführung als 12" besessen, wo er im BR eine recht gute Figur machte.



Sehr witzig hierbei übrigens: Der Treiber hat eine Membran, die von einem LED-Ring von unten blau beleuchtet wird. Also scheints später im Betrieb, wenn man denn so will, blau aus den Ports

Hifonics Brutus BX10D4 TSP: Xmax: 30 mm SD: 319 cm² Mms: 167 g Re: 2x4 Ohm Fs: 34 Hz Qms: 3 Qes: 0,55 Qts: 0,46 Vas: 19 Liter SPL: 84 dB 1W/1m Le: 0,7 mH VC: 64 mm RMS: 500 Watt

Ein guter 6th Order BP sollte einen recht linearen Verlauf über ein relativ breites Spektrum aufweisen. Dabei hat es sich als hilfreich erwiesen, die Abstimmungen der beiden Kammern etwa eine Oktave auseinander liegen zu lassen. Als Beispiel die tiefe Kammer auf ~30 Hz abzustimmen und die höher abgestimmte Kammer auf ~62 Hz.
In diesem Fall hat ein längeres Jonglieren mit den Parametern zu einer Simulation geführt, die so aussah:



Auf den ersten Blick nicht sonderlich brauchbar. Aber hier mache ich mir gerne das Prinzip zu Nutze, was auch die Didi-BPs so angenehm spielen lässt. Der große Peak obenrum lässt sich wunderbar über einen passenden LowPass Filter gradebügeln. In diesem Fall ein LowPass bei 50 Hz mit einer Steilheit von 18dB/Oct. Das sieht dann simuliert so aus:



Dabei handelt es sich um eine tiefe Kammer mit 35 Litern Nettovolumen und einer Abstimmung auf 30 Hz und der höheren Kammer mit 20 Liter netto mit einer Abstimmung auf 62 Hz. Natürlich gibt es im Fahrzeug Einflüsse, die den reellen Verlauf noch stark verändern. Der Druckkammereffekt hebt theoretisch unterhalb der Fahrzeug-Reso die Frequenzen mit ~12dB/Oct an und auf der Fahrzeugreso hat man noch eine leichte Überhöhung. Da ich kein Testfahrzeug hatte und somit keine Werte für eine Resonanz-Frequenz, habe ich diese mal mit 55 Hz angenommen, wo der Verlauf dann ungefähr so aussieht:



Das ist nun nicht absolut linear. Diesen Anspruch muss man aber ohnehin bei solchen Simulationen verwerfen, denn in der Realität verhält sich einiges dann doch anders, als erwartet. Denn zu viele Dinge nehmen ebenfalls Einfluss, die man vorher unter Umständen gar nicht berücksichtigen kann...
Daher ist der Verlauf, so wie er nun aussieht, schon sehr in Ordnung und sollte mir fürs Erste genügen.

Somit sehen die Rahmenbedingungen folgendermaßen aus:

Tiefe Kammer: 35 Liter netto, 30 Hz Tuning. 65 cm² Portfläche, 55 cm lang. Hohe Kammer: 20 Liter netto, 62 Hz Tuning. 80 cm² Portfläche, 25 cm lang.

Nun mussten noch passende Ports ermittelt werden, die diese Abstimmungen ermöglichen. Da ich klein bauen wollte, bin ich bewusst das Risiko eingegangen, die Portfläche etwas zu klein zu dimensionieren. Für den Alltagsbetrieb bei den meisten unter Umständen gar nicht relevant, kann es bei meiner gewählten Variante bei sehr tiefen Frequenzen knapp unterhalb des tiefen Tunings so zu Windgeräuschen kommen.


Diese Werte habe ich dann für die Gehäuseberechnung genutzt. Zu geeigneter Zeit werde ich das hier noch weiterführen, das Projekt ist seit heute abgeschlossen und macht sehr gute Arbeit. Spielt tief und absolut präzise. Aber mir geht grade etwas die Zeit aus... Deshalb: To be continued

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Fortsetzung:

Da es wie gesagt ein Quick&Dirty-Bau sein sollte, habe ich in die Planung nicht sonderlich viel Arbeit gesteckt. Wichtig war mir dabei nur, dass beide Ports nach vorne raus spielen sollten.
Um auf die errechneten Nettovolumina zu kommen, wurden die Verdrängung des Woofers und der Ports noch zu den Bruttovolumen hinzugerechnet. In diesem Falle sind es also 42 Liter brutto Innenvolumen für die große Kammer und 23 Liter brutto Innenvolumen für die kleine Kammer

Deshalb ist es dann wie folgt entworfen worden:

Stückliste in mm für 19 mm dickes MDF: Deckel / Boden: 2 x 512 * 414 Seiten / Mittelteil: 3 x 362 * 414 Rückwand: 512 * 400 Front 1: 287 * 339 Front 2: 133 * 362 Port 1 / 1: 287 * 372 Port 1 / 2: 287 * 117 Port 2: 362 * 281

Die Anschlusskabel für Schwingspulen und die Beleuchtung ( ) werden einfach mit kleinen Bohrungen aus dem Gehäuse geführt. Diese werden dann ausreichend mit Dichtmasse abgedichtet.

Darauf folgte dann der Kauf des Materials und der anschließende Bau.

Hier nochmal der Woofer, den ich durch Zufall nagelneu für 50 € erstanden habe


Hier eine kleine Zusammenstellung der fertig gesägten Platten.


Hier ist der Port der Kammer 1 zu sehen.


Hier die bereits fertig zusammengesetzte Kammer 1.


Der Woofer wurde schon eingesetzt. Auf Grund konstruktioneller Defizite musste das Chassis schon eingesetzt werden und kann nur noch mit Gewalt befreit werden... Das wird beim nächsten mal anders gehandhabt


Hier fehlt nur noch die Rückplatte, die abnehmbar sein wird, um immerhin eine (wenn auch nicht sonderlich effektive) Wartungsklappe zu haben.


S sieht das fertige Gerät im Kofferraum eines Golf 5 meines Teamkollegen Ivan aus
Nein, der Port wurde rein gar nicht abgerundet, wie gesagt: Quick&Dirty.

Klangfazit: Die Berechnung lässt einen doch nicht im Stich. Bezieht man die nötigsten Faktoren mit ein, kann man auch in der Simulation ein realisitisches Bild aufzeigen. So ist es hier der Fall: Der Woofer spielt über das ganze Band sehr linear und im Tiefbass-Bereich sehr, sehr gut. Es gibt keinen Bereich, der nicht ausreichend abgebildet würde. Die Dynamik ist absolut zufriedenstellend und der Pegel für einen 10" Woofer dieser Dimension sehr ordentlich. Er macht sehr viel Spaß, man kann absolut jede Musikrichtung gut hören. Selbst Decaf macht viel Spaß, wenn man im Kopf hat, dass man ihm nicht mit Frequnezne deutlich unter seiner unteen Abstimmung kommen darf, damit der Treiber mechanisch nicht zu stark belastet wird. Das einzige Manko bislang: Es kommt bei tiefen Frequenzen ~29 Hz zu Windgeräuschen im Port. Das ist nicht sonderlich verwunderlich, wurden zum einen die Portflächen recht klein dimensioniert, zum anderen wurde da nichts abgerundet. Das Abrunden werde ich bei Gelegenheit noch einmal sauber nachholen und dann über den Effekt berichten, auch das ist ja ein durchaus sinnvoller Beitrag. Denn wie oft wird das Abrunden als Pflicht bezeichnet? Wollen wir doch mal sehen, was das bringt... (Auch wenn meine Meinung da schon lange sehr ausgeprägt Pro-Abrunden ist ). So far...

Ja, der sollte sich in einem 6th Order auch recht wohl fühlen. Allerdings ist so ein absoluter Blindschuss meiner Erfahrung nach ganz besonders im 6th Order auf Grund der Menge an Variablen schwierig. Da wären also ein paar Parameter schon recht nützlich, andernfalls einfach mal nachbauen, was hier schon beschrieben wurde und schauen, ob's gut läuft