Stand 18.02.2018

BassCADe-Online-Hilfe

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This help in english.

Der Inhalt dieser Seite ist weitgehend identisch mit der in BassCADe mitgelieferten BASS.HLP-Datei. Da das alte (RTF-basierte) Microsoft-Helpfile-Format nicht mehr Standard-Bestandteil der Windows-Installation ist, wird neben der offline-verfügbaren HELP-Datei zusätzlich diese Online-Version in Standard-HTML zur Verfügung gestellt.

Wie auch im Programm selbst gilt: Alle Angaben in dieser Hilfe-Datei sind urheberrechtlich geschützt, sie dürfen nicht ohne die ausdrückliche, schriftliche Erlaubnis des Autors woanders veröffentlich, kopiert oder auf anderem Wege verbreitet werden!

Übersicht:

  1. Allgemeines
  2. Startfenster
  3. Eingabe der Chassisdaten
  4. Empfehlung
  5. offene Gehäuse
  6. Geschlossene Lautsprecher
  7. Bassreflex-Gehäuse
  8. Geschlossene Bandpässe
  9. Ventilierte Bandpässe
  10. Vergleich der Simulationen
  11. Exponentialhörner
  12. Transmissionline-Boxen (TML)
  13. Optionen
  14. BassCADe-Konfigurationsdateien (Inhalt)
  15. Standbox
  16. Car-Subwoofer-Pult-Gehäuse
  17. Pyramidengehäuse
  18. Zylindergehäuse
  19. Tiefpass-Filter
  20. Bandpass-Filter
  21. Hochpass-Filter
  22. Trimode-Weiche
  23. Impedanz-Korrektur
  24. Dämpfungsglied
  25. Equalizer
  26. Gesamtweichensimulation
  27. Experimentelle Bestimmung der TSPs
  28. Messdatenimport
  29. Maximaler Schalldruck
  30. Volumenkorrektur
  31. Rohrdurchmesser
  32. Ermittlung des Verlustfaktors Ql
  33. Eigenvolumen eines Lautsprecherchassis
  34. Zusammenschalten von Lautsprechern
  35. Luftspulen selbst wickeln
  36. Umrechner
  37. Car-HiFi-Verkabelung
  38. Elektronikmodule

Allgemeines

BassCADe eignet sich zur Simulation von offenen, geschlossenen und Bassreflex-Gehäusen, geschlossenen und ventilierten Bandpässen, passiven Filtern wie Hoch-, Tief- und Bandpässen diverser Güten und Ordnungen.
Auch viele andere nützlichen Sachen kann es errechnen. So ist die Berechnung von Hornvorsätzen, Impedanzlinearisierungen und die Ermittlung der TSPs von Lautsprechern möglich.
Der Hauptvorteil von BassCADe ist die sehr übersichtliche und leichte Handhabung, die ich bei anderen Programmen oft vermisst habe. (TSPs eintippen, und einfach lossimulieren...)
Das war auch der Anreiz, dieses Programm zu schreiben. Startpunkt war 1996. Der Name (BassCADe anstatt früher BassCAD) ist zur Unterscheidung zwischen diesem und dem gleichnamigen Shareware-Programm eines schwedischen Entwicklers. Zur Dezimaltrennung der Zahlen kann man wie gewohnt ein Komma oder wie im engl. Sprachraum den Punkt verwenden.

Systemvoraussetzungen :

Minimum:
empfohlen:

Für die Benutzung unter Linux gelten die gleichen Hardware-Voraussetzungen, für Details bitte in die mitgelieferte Text-Datei schauen.


Startfenster

Nach dem Start das Hauptfenster: Hier wählt man das Modul aus, das man benutzen möchte. Im Menü Optionen kann man das Programm (u.a. auch dieses Hauptfenster) anpassen.
Seit Version 3.2.1 führt ein Assistent für einige typische Anwendungen durch das Programm. Hat jemand keinen Plan, sollte er ihn mal probieren.
Typisch würde man zuerst die Lautsprecherdaten (TSPs) eingeben: Eingabe der Chassisdaten Danach kann man sich Empfehlungen geben lassen: Gehäuse-Tipp
Abhängig von den Empfehlungen, wählt man ein geeignetes System aus. möglich sind:

Bis zu 6 verschiedene Simulationen können hier exportiert und anschließend auch gleichzeitig dargestellt werden. Das geschieht im Modul Vergleich der Simulationen
Die aus den Simulationen erhaltenen Volumen kann man nun eingeben und daran die Gehäusemaße der Box errechnen.

Will man eine komplette Box mit passiven Frequenzweichen bauen, kann man sich hier die nötigen Werte berechnen lassen.


Dazu stehen weitere Tools zur Verfügung:
Zusätzlich gibt es zahlreiche Elektronik-Berechnungsmöglichkeiten.

Mit der Auswahl "Background" kann man dieses Startfenster verkleinern, um den Bildschirm besser nutzen zu können.
Das verkleinerte Hauptfenster bleibt dann aber vor allen anderen BassCADe-Fenstern im Vordergrund. Nur das große Startfenster verschwindet bei Bedarf in den Hintergrund.


Eingabe der Chassisdaten


Für eine sinnvolle Simulation sind die richtigen Parameter notwendig. Diese Chassis-Daten, die Thiele-Small-Parameter (TSPs) genannt werden, charakterisieren den Lautsprecher und sein Verhalten. 08/15-Angaben wie Korbdurchmesser,  Maximalleistung und Schalldruck sagen allein nichts über die Gehäuseeignung des Tieftöners aus. Dazu sind zumindest die wichtigsten Parameter Qts, Vas und fs nötig. Diese 3 reichen für eine Gehäuse-Simulation aus. Besser sind aber mehr.
Mit dem Anklicken des Buttons hinter der jeweiligen Güte wird diese aus den anderen beiden (Je nachdem Qms, Qes, Qts) errechnet. Ist nur die Gesamtgüte Qts bekannt, werden Qes und Qms abgeschätzt, wenn man auf den größeren Button daneben klickt. Angenommen wird dann eine mechanische Güte Qms=5. Praktisch liegt sie meist zwischen 1...20

Mit der Auswahl "nutze Qes/Qms" kann man wählen, wie in den Simulationsmodulen offen, geschlossen, Bassreflex gerechnet werden soll. Wählt man sie nicht an, wird die Abschätzung der Güte bei höherem Serienwiderstand ungenauer. (wie bisher wird allein mit dem Qts-Wert gerechnet) Hat man die 3 Güten genau, kann man auch mit diesen beiden getrennt rechnen lassen. Liegen beide nicht weit auseinander ist das empfehlenswert. (Abweichung in % ist angeben) Dann werden Qes und Qms in der Simulation verwendet.

Nicht vergessen, auch etwas beim Firmennamen und Typ einzutragen! Die Eingabe beim Kommentar ist freiwillig für zusätzliche Infos.

Qts (ohne Einheit)
Die elektr. Güte Qes gibt das Verhältnis der Überhöhung an der Impedanzspitze bei der Freiluftresonanzfrequenz an.
Je kleiner die Überhöhung, desto größer die Dämpfung und umso geringer die Güte. Die Gesamtgüte Qts hängt direkt von der elektrischen Qes und der mechanischen Güte Qms ab, so dass auch, wenn 2 beliebige Güten gegeben sind, man den dritten berechnen lassen kann. Die mech. Güte Qms kann hier festgelegt werden, wird aber aus Qts und Qes berechnet und unten nochmals ausgegeben. Für die reinen Gehäuse-Simulationen (ohne R) ist der Qts-Wert entscheident. Er liegt typisch im Bereich von 0,15 bis 1,5.

fs (in Hertz / Hz)
Jeder dynamische Lautsprecher besitzt eine Resonanzfrequenz fs. Je schwerer die Membran und je weicher die Aufhängung desto geringer ist sie. Durch Verringern des Volumens in Gehäusen steigt die Resonanzfrequenz und die Güte an. Die Resonanzfrequenz von Basslautsprechern liegt im Bereich von 15 - 100 Hz.

Vas (in Liter / l)
Das Verhalten und vor allem die Größe wird bestimmt durch das Äquivalenzvolumen Vas. Je größer und schwerer die Membran, desto größer ist auch Vas und damit das benötigte Volumen der Lautsprecherbox. Der Vas-Wert ist ein Indiz für das spätere Innenvolumen, nur in Verbindung mit fs und Qts lässt sich jedoch eine sinnvolle Abschätzung treffen.

Re (in Ohm)
Der Gleichstrom-Widerstand ist der ohmsche (und damit minimale) Widerstand der Schwingspule. Er ist wichtig für die Filterberechnungen der Frequenzweiche. Die typische, gerundete Gesamtimpedanz (4 Ohm, 8 Ohm) liegt meist etwa 20% über dem Re-Wert.

d (in Zentimeter / cm)
Der Membrandurchmesser bezieht sich nur auf die Membran und etwa 1/2 bis 2/3 der Sicke, da nur diese Teile sich bewegen. So besitzt ein 30 cm (12") Chassis nur einen reinen Membrandurchmesser von etwa 25 cm. Der Membrandurchmesser kennzeichnet die Fläche der Membran (Sd wird auch angezeigt) und so indirekt auch den Wirkungsgrad. Hat man nur eine Angabe zur Fläche, kann man diese nachdem man die Box links daneben anwählt, auch direkt eingeben, der Durchmesser wird dann berechnet. Der Wirkungsgrad SPL in dB wird aus Qes, Vas und fs und diversen Konstanten berechnet.

V (in Liter / l)
Das Chassis-Eigenvolumen gibt an, welches Volumen der Korb, der Antrieb und der Membran-Kegel einnimmt, da dieser Inhalt der Box beim normalen Einbau "verloren geht".
Über Zylinder- und Kegelstumpf-Näherungen kann es errechnet werden. Damit liegen die Ergebnisse, besonders bei großen Körben und niedrigen Volumen näher an den Simulationen. Dieser Wert wird selten angegeben, so kommt man um eine Näherungen kaum herum. Das Chassis-Eigenvolumen wird teilweise auch als Luftverdrängungsvolumen (im englischsprachigen Raum Displacement) bezeichnet. Je nach Lautsprecher sind es bei normalen Einbau meist 0,2 - 10 Liter, eine Berechnung und Simulation ist auch ohne diesen Wert möglich. Wird der Korb nach außen befestigt, wie bei Show-Einbauten oft zu sehen, wird dieses Volumen negativ, da durch den Kegel akustisch in der Box mehr zur Verfügung steht.

Le (in uH / µH)
Die Chassis-Induktivität (also der Spule selbst) sorgt für einen Anstieg des Widerstands bei hohen Frequenzen. Dieser Wert wird bei 1kHz gemessen. Dieser Wert wird bei der Frequenzweichenberechnung (Impedanzkorrektur) benötigt. (Impedanzkorrektur) 1mH sind 1000uH (1000µH)

Pmax (in Watt / W)
Die maximale RMS- oder Nennleistung gibt die Belastbarkeit des Lautsprechers an. Mit hoher Leistung steigt auch der Widerstand durch die Erwärmung. Dieser Wert wird teilweise bei der Frequenzweichenberechnung benötigt.

Es kann auch ein weiterer Parameter z.B. Xmax mit gespeichert werden.

Die Parameter des Lautsprechers selbst (im Programm meist als Chassis bezeichnet) können auch in einer ANSI-Datei gespeichert und wieder geladen werden. Aber im Internet wird eine ZIP-Datei zum Download angeboten, die einige dieser Datensätze enthält.

Auch besteht die Möglichkeit, die TSPs, die mit den Programmen AJ-Horn, WinISD oder WinISD gespeichert wurden, zu importieren. Die Anzahl der Datensätze lokal (Unterordner TSP) und im Internet können mit der Update-Funktion im Optionsmenü ermittel werden. (Optionen)
Um einen Lautsprecher auszuwählen kann man auch unter allen gespeicherten TSP-Daten suchen. Dazu den Button "LS suchen" klicken. Nun werden alle Dateien im Programmordner und darunter nach bcd-Dateien durchsucht. Das Ergebnis steht dann rechts, nun kann man nach allen Parametern selektieren. Die einzelnen Werte werden UND-verknüpft.
Man kann sich die Resultate auch in einer Tabelle ausgeben lassen. Klickt man einen Wert in der Tabelle an, wird der Eintrag in der Liste rechts angezeigt. Klickt man dort auf den Eintrag, werden alle Werte dieses Lautsprechers übernommen. Ein Doppelklick in der Tabelle ändert die Reihenfolge dort. Je nach Spalte wird nach letzter Reihenfolge umsortiert. (zuerst aufsteigend, bei wiederholtem Klick auf die gleiche Spalte umgekehrt.) Die Nummer links in der Tabelle stimmt aber immer mit dem Eintrag in der rechten Liste überein.
Die Suchangaben können für die spätere Nutzung auch gespeichert werden. Eine zusätzliche Möglichkeit für eine solche Speicherung ist der ADD-Filter. In diesem werden beim Laden nur die gespeicherten Parameter benutzt,
die nicht gespeicherten ignoriert. So kann man nacheinander einzelne Filter nach Durchmesser, Impedanz etc. hinzufügen.
Jeder Filterdatei wird zu einem ADD-Filter, wenn sie so gespeichert wurde oder beim Laden die Add-Option aktiviert ist. (&-Häkchen)

Wird mehr als ein Suchlauf benötigt, z.B. wenn nach EBP und SPL gefiltert werden soll, dann kann mit einer iteratitven Suche gearbeitet werden. Dann werden alle Suchergebnisse mit dem Button "save"  gespeichert und nur diese werden mit Anwahl von "Resultat" bei der nächten Suche verwendet. Man kann das Ergebnis nur speichern, wenn die Anzahl der Treffer 1000 nicht übersteigt. Anschließend lässt sich die Anzahl der Ergebnisse mit jedem Suchlauf weiter einengen. Die zuvor benutzen Filterparameter werden mit einem Rechtsklick auf "Resultat" angezeigt.

Nach Eingabe aller Parameter werden die Daten mit "OK" übernommen. Nun können sie in den Berechnungen und Simulationen benutzt werden.

Empfehlung


Wer anhand der Chassis-Daten nicht weiß, was sich daraus für ein Boxentyp empfiehlt, kann sich hier Anregungen geben lassen. BassCADe benutzt Fuzzy-Logic, um eine Empfehlung zu treffen.
Je nach Chassis kann auch eine ungeeignet erscheinende Kombination möglich sein, aber üblicherweise benötigt man z.B. ein riesiges Volumen für ungeeignete Kombinationen zwischen Lautsprecher-Chassis und -Gehäuse.

Die Bewertung der Eignung für die unterschiedlichen Boxentypen erfolgt an Hand der wichtigsten TSPs und deren Plausibilität.

- geschlossene Lautsprecher besitzen ein Innenvolumen und sind dicht
- Bassreflex-Boxen sind geschlossene Boxen mit einem definiertem Resonanz-Rohr
- geschl. Bandpässe geben ihren Schall ausschließlich durch ein Rohr oder einen Tunnel ab
- Ventilierte Bandpässe besitzen 2 Rohre und 2 Reflexvolumen.
- das Exponentialhorn erhöht den Wirkungsgrad durch "Bündelung" des Schalls
- eine offene Box ist nicht komplett geschlossen, sie hat nur eine Schallwand
- Ein Transmissionline-System gibt den rückwärtigen Schall durch einen Tunnel phasenverschoben wieder aus.
- Als Free-Air werden Subwoofer bezeichnet die ein großes undichtes Gehäuse (Kofferraum) nutzen.

als Richtwerte gelten unter anderem folgende Angaben:

- für geschlossene Boxen muss die Gesamtgüte Qts zwischen 0,4 und 0,6 sein
- für Reflexgehäuse sind Qts-Werte zwischen 0,32 und 0,42 nötig
- für Bandpässe muss der EBP zwischen 40 und 80 sein, bei etwa gleichem Qts wie BR
- für Hornsysteme werden sehr niedrige Güten Qts von 0,2...0,3 benötigt
- Free-Airs können je nach gewünschter Abstimmung auch Güten von 0,5...0,8 haben.
- für Transmissionlines sind Qts zwischen 0,3...0,55 und EBP-Werte um 40 sinnvoll

Für die Free-Air-Varianten kann man das Kofferraumvolumen wählen, worauf sich die Einbaugüte und neue Resonanzfrequenz ergibt.

Hinweis:
Man kann direkt auf die Empfehlung (Text) klicken, um das zugehörige Modul direkt zu starten und das Empfehlungsmodul zu schließen.

Offene Gehäuse

Um es vorweg zu sagen: Offene Gehäuse sind immer ein Kompromiss, wenn sich andere Gehäusearten mit dem Chassis nicht umsetzen lassen. (z.B. Qts > 0.8) High-fidel sind sie jedoch nicht. Trotzdem kann es gewollt sein, sie einzusetzen, z.B. bei Dipolen.

Da Lautsprecher ohne abgeschlossenes Gehäuse einen akustischen Kurzschluss aufweisen, würden sie keinen Bass wiedergeben. Wählt man den Abstand zwischen Vorder- und Rückseite der Membran entsprechend groß, liegt die untere Grenzfrequenz der Konstruktion ausreichend tief. Damit hängt der Frequenzgang direkt vom Chassis und den Schallwand-Abmessungen ab. Auch hat der umgebende Raum nun einen sehr starken Einfluss auf die Basswiedergabe.

Um eine untere Grenzfrequenz von 40 Hz zu erreichen, benötigt man eine Schallwand, deren Ausdehnung um das Chassis herum mehr als 2 Meter in jede Richtung aufweist.

Offene Boxen verwendet man deshalb z.B., um mit großen Chassis (z.B. zwei 30cm / 12") auf erträgliche Gehäusegrößen (<100 Liter) zu kommen. Um dann trotzdem einigermaßen (tiefen) Bass zu bekommen, sind große Abstände zwischen Membran-Vorder- und Rückseite und eine höhere Gesamtgüte (z.B. Qts=1) notwendig. Diese Güte dient dazu, den Pegel im unterem Bereich stärker anzuheben. Nachteilig ist neben dem "dünnen" Bass die geringere Belastbarkeit des Lautsprechers, da die Membran von keinem Luftvolumen mehr gebremst wird.

Bei normalen Gehäusegrößen (100...200 l), die etwa 1m Abstand zwischen beiden Membranseiten haben, sind etwas höhere Resonanzfrequenzen (um 40...60 Hz) sinnvoll, die PA-Chassis mit höherem Wirkungsgrad fast immer besitzen.
Leider ist aufgrund höherer Güten die Präzision der Lautsprecherboxen nicht so gut, was aber bei kleineren, wirkungsgradstärkeren und so lauten Boxen oft in Kauf genommen wird.

Der kürzeste Abstand zwischen den beiden Membranseiten sollte an zwei Seiten der Schallwand gleich groß sein, d.h. die Box muss symmetrisch aufgebaut werden, damit das Ergebnis nicht allzu stark von der Simulation abweicht.
Um die 2 Abstände entsprechend groß zu bekommen (z.B. 2m), wären riesige Wände oder Boxen notwendig. Durch Kammern / Tunnel im Inneren kann man den Abstand, der den Druckausgleich herbeiführt, weiter steigern.
Aber, um keine Probleme zu bekommen, muss der Querschnitt mindestens der Membranfläche entsprechen, d.h. bei 2 Chassis a 38cm/15" schon etwa 2000cm², also 50x40cm. Meist genügen 2 zusätzliche Trennwände im Inneren, während ein runder Ausschnitt (hier d=50cm) in der Mitte hinten offen bleibt.

Durch das Einsetzen eines Ohmschen Widerstandes in Reihe zum Lautsprecher, lässt sich die Güte verändern und so auch die Abstimmung leicht verändern. Dadurch sinkt aber der Wirkungsgrad weiter. Der maximal zulässige Widerstand ist hier doppelt so groß wie der DC-Widerstand vom Lautsprecher (Re) selbst.

Mit dem Mouse-Cursor kann man sich im unteren Diagramm die Position (Frequenz, Pegel) in der Titelleiste anzeigen lassen. Bei gleichzeitigen Mausklick wird dann der relative Boxenpegel der Abstimmung bei der gewählten Frequenz angezeigt.

Wird eine geeignete Simulation angezeigt, kann man diese Werte in einen der 6 Datensätze kopieren (#1...#6). Diese Simulation kann dann unter den Punkt Vergleich der Simulationen mit anderen exportierten Datensätzen auch aus anderen Modulen angezeigt werden. Zusätzlich lässt sich der Frequenzgang (Amplitudenverlauf) mit Beschreibung und Chassis in ANSI-Text-Dateien speichern und exportieren. Diese lässt sich dann in andere Programme, wie Tabellenkalkulationen importieren.
Auch ist das importieren der gespeicherten Datei in den Simulationsvergleich bei BassCADe wieder möglich.

Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.
Siehe auch Konfigurationsdateien.

Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen!

Geschlossene Lautsprecher


Das ist der am meisten vorkommende und auch leicht zu berechnende Boxen-Typ.

Ein offener Lautsprecher besitzt zwar eine niedrige Resonanzfrequenz in Freiluft, aber durch den akustischen Kurzschluss gibt er so gut wie keine Bässe wieder. Deshalb kommt das Chassis in ein Gehäuse, um diesen Druckausgleich zu verhindern.
Durch den Gehäuseeinbau steigt jedoch die Einbau-Resonanzfrequenz fc des Lautsprechers. Je kleiner das Volumen, desto höher ist der Anstieg. Gleichzeitig erhöht sich auch die Güte des eingebauten Lautsprechers Qtc.

Qüten (Qtc) um oder unter 0,6 besitzen die beste Impulswiedergabe, aber durch den flachen Anstieg eine relativ hohe untere Grenzfrequenz fg. Das Impulsverhalten beschreibt, wie der Lautsprecher zeitlich auf Änderungen reagiert.

Güten kleiner 0,5 haben kein besseres Impulsverhalten als bei der Linkwitz-Abstimmung, aber noch weniger Bassvolumen. (überdämpft) Die Linkwitz-Abstimmung besitzt ein hervorragendes Impuls-Verhalten bei relativ hoher unterer Grenzfrequenz.
Mit der Bessel-Abstimmung verringert sich die Grenzfrequenz bei sehr gutem Impulsverhalten Mit Butterworth ergibt sich ein maximal flacher Amplitudenverlauf und die minimale untere Grenzfrequenz. Die Impulstreue ist aber noch gut.
Steigt die Güte weiter, gibt es Schalldruck-Überhöhungen bei einigen Frequenzen und die Impulswiedergabe verschlechtert sich weiter.
Bei einer Güte von Qtc = 1,4 gibt es eine ca. 4dB Überhöhung.

Typische Car-HiFi-Bässe werden oft im Bereich von 0,71-0,90 abgestimmt, High-Ender dagegen bevorzugen niedrige Güten im Bereich von 0,5...0,71
Ist man ahnungslos, kann man mit "Tipp" eine mögliche, eigentlich geeignete Abstimmung vorgeben lassen, wenn das Chassis nicht ungeeignet ist.

Man kann auch direkt die Einbau-Güte Qtc vorgeben.

Abstimmungen:
- überdämpft Qtc < 0,5 (nicht empfehlenswert, wenig Bass)
- Linkwitz: Qtc = 0,5
- Bessel Qtc = 0,577
- Butterworth Qtc = 0,707
- Chebychev Qtc > 0,707 (Qtc sollte als Kompromiss in der Praxis immer unter 0,9 sein.)
(oder jeden anderen Wert)

Güten

Dazu ist der Häkchen links beim Qtc zu setzen. (Standard) Mit einem Klick auf das Fragezeichen kann man sich den Verlauf von typ. Frequenzgängen um die Resonanzfrequenz abhängig von der Güte anzeigen lassen.

Auch kann man das Volumen vorgeben, dann wird die Güte daraus berechnet und simuliert. (dazu den Haken links entfernen) Mit einem Klick auf den Button "total" wird das Rohrmodul aufgerufen. Dort sind nun alle Werte der Box eingetragen und das Gesamtvolumen wird errechnet. Eine typische Simulation ist dargestellt. Sinnvoll ist die logarithmische Auflösung der Frequenz anstatt der linearen.

Der Serienwiderstand R entsteht durch den Innenwiderstand der Endstufe, Kabel- und Übergangswiderstände durch Kontakte etc. Vor allem bei passiven Frequenzweichen entsteht er durch ohmsche Anteile in den Spulen. Dieser Widerstand verändert (erhöht) die Güte des Lautsprechers und liegt meist im Bereich zwischen 0,2 und 2 Ohm. Da dieser einen Einfluss auf den Tiefbassbereich hat, kann man ihn eingeben und so das Volumen korrigieren. Er verringert auch den Gesamtpegel. Mit dem Haken bei "-dB-Messpunkt anpassen" wird dann der -3dB-Punkt anhand der neuen 0dB-Linie angezeigt und der Pegel ausgegeben.

Mit dem Mouse-Cursor kann man sich im unteren Diagramm die Position (Frequenz, Pegel) in der Titelleiste anzeigen lassen. Bei gleichzeitigen Mausklick wird dann der relative Boxenpegel der Abstimmung bei der gewählten Frequenz angezeigt.

Wird eine geeignete Simulation angezeigt, kann man diese Werte in einen der 6 Datensätze kopieren (#1...#6). Diese Simulation kann dann unter den Punkt Vergleich der Simulationen mit anderen exportierten Datensätzen auch aus anderen Modulen angezeigt werden. Zusätzlich lässt sich der Frequenzgang (Amplitudenverlauf) mit Beschreibung und Chassis in eine ANSI-Text-Datei speichern und exportieren. Diese lässt sich dann in andere Programme, wie Tabellenkalkulationen importieren.
Auch ist das importieren der gespeicherten Datei in den Simulationsvergleich bei BassCADe wieder möglich.

Will man diese Simulation ausdrucken hat man im nachfolgenden Fenster die Auswahl, ob man (wie in Vorgängerversionen) nur den Plot drucken will ("Ja"). Oder ob das Fenster komplett ausgedruckt ("Nein") werden soll, wie in den anderen Modulen.
Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.

Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen!
Siehe auch Konfigurationsdateien.

Hinweis:
Im Car-HiFi-Bereich erscheint manchen die untere Grenzfreqenz ziemlich hoch zu sein, weshalb sie eine Bassreflex-Abstimmung vorziehen wollen. Durch eine Platzierung der Box im Kofferraum ergibt sich aber eine Anhebung der niedrigen Frequenzen (20...50 Hz), weshalb auch mit solchen Konstruktionen Tiefbass im Auto möglich ist. Auch ist die hier angebenen untere Grenzfrequenz (-3dB) nicht zu vergleichen mit Katalogangaben wie 20Hz..100Hz.

Bassreflex-Systeme

Um den Frequenzgang nach unten zu erweitern, verwendet man ein Bassreflexrohr. Durch das Rohr bildet sich ein Helmholtz-Resonator, der so abgestimmt wird, dass er seine Überhöhung (Resonanz) bei einer Frequenz etwa an der Eckfrequenz hat. Dadurch fällt jedoch die Schalldruckkurve im Bassbereich steiler ab.
Leider sind Bassreflexboxen oft bei großen Leistungen nicht mehr so pegelfest, da die Membran bei tiefen Frequenzen nicht so effektiv wie beim geschlossenen Gehäuse abgebremst werden kann.
Bassreflexboxen besitzen meist ein etwas schlechteres Impulsverhalten als ein gut abgestimmt-geschlossenes Gehäuse (Güte <0,6), das man wegen dem Tiefgang in Kauf nimmt.

Mit einem Klick auf den Button "total" wird das Rohrmodul aufgerufen. Dort sind nun alle Werte der Box eingetragen und das Gesamtvolumen wird errechnet.

Wie bei geschlossenen Systemen, sind auch verschiedene Abstimmungen (z.B. QB3, B4, C4) abhängig vom Volumen und damit auch von der Reflexrohrlänge möglich. Größere Volumina ermöglichen tiefere untere Grenzfrequenzen, verschlechtern aber die Präzision (Ein- und Ausschwingverhalten), da sie die Güte erhöhen.
QB3 - Quasi-Butterworth 3. Ordnung (schnelles Ausschwingen, flacher Pegelverlauf)
B4 - Butterworth 4. Ordnung (gutes Ausschwingverhalten)
C4 - Chebychev 4. Ordnung (langes Ausschwingen, Frequenzgang-Welligkeit)

Eine Annäherung solcher Abstimmungen kann man hier direkt anwählen. (Die Abschätzung basiert auf einem Verlustfaktor Ql von 7)

Beim Resonator geht der Flächeninhalt des Rohres ein. Er sollte nicht zu klein sein, da es sonst zu Strömungsgeräuschen kommt. Wird es zu groß, sind Mitteltongeräusche durch das Rohr zu hören. Als Richtwerte gelten bei 25cm-Subs mindestens 7, besser 10cm, bei 30 cm mindestens 10cm. im Modul Rohrberechnung lässt er sich besser abschätzen

Mit größer werdendem Rohr-Querschnitt wird das Rohr proportional länger. Sollte es zu lang werden (über 30cm) sollte das Gehäuse-Volumen vergrößert werden. Statt eines großen kann man auch mehrere kleinere Rohre oder Tunnel verwenden.
Diese müssen genauso lang sein, wenn die zusammen die gleiche Querschnittsfläche, wie der das große Rohr besitzen.

Die Berechnungen funktionieren nur mit sehr dichtem Gehäuse. Diese Dichtheit äußert sich im Verlustfaktor Ql (eigentlich ist es eine Verlustgüte) Je größer er, desto dichter ist das Gehäuse. Kleinere Gehäuse (bis 20l) besitzen einen Ql um 20, größere Gehäuse (über 100 Liter) um 7.

Mit Auto Ql wird der Verlustfaktor abhängig von der Gehäusegröße abgeschätzt, da eine Berechnung nahezu unmöglich ist. Bei einer Reflex-Konstruktion bilden sich zwei Impedanzmaxima (Resonanzspitzen) statt einer. (also eine mehr als im offenen oder geschlossenen Gehäuse) Die untere kommt von der Rohrresonanz, die obere vom Lautsprecher. Letztere muss bei passiven Weichen mit tiefer Trennfrequenz "entfernt" werden. Das geschieht durch einen Impedanzkontrollring.

Der Serienwiderstand R entsteht durch den Innenwiderstand der Endstufe, Kabel- und Übergangswiderstände durch Kontakte etc. Bei passiven Frequenzweichen verändert dieser Widerstand, der durch ohmsche Anteile der Spule entsteht
(meist im Bereich zwischen 0,2 und 2 Ohm) die Güte des Lautsprechers. Er verringert auch den Gesamtpegel. Mit dem Haken bei "-dB-Messpunkt anpassen" wird dann der -3dB-Punkt anhand der neuen 0dB-Linie angezeigt und der Pegel ausgegeben.

Mit dem Mouse-Cursor kann man sich im unteren Diagramm die Position (Frequenz, Pegel) in der Titelleiste anzeigen lassen. Bei gleichzeitigen Mausklick wird dann der relative Boxenpegel der Abstimmung bei der gewählten Frequenz angezeigt.

Wird eine geeignete Simulation angezeigt, kann man diese Werte in einen der 6 Datensätze kopieren (#1...#6). Diese Simulation kann dann unter den Punkt Vergleich der Simulationen mit anderen exportierten Datensätzen auch aus anderen Modulen angezeigt werden.
Zusätzlich lässt sich der Frequenzgang (Amplitudenverlauf) mit Beschreibung und Chassis in ANSI-Text-Datei speichern oder exportieren. Die exportierte Datei lässt sich dann in andere Programme, wie Tabellenkalkulationen importieren. Auch ist das Importieren der gespeicherten Datei in den Simulationsvergleich bei BassCADe ist dann wieder möglich.

Will man diese Simulation ausdrucken hat man im nachfolgenden Fenster die Auswahl, ob man (wie in Vorgängerversionen) nur den Plot drucken will ("Ja"). Oder ob das Fenster komplett ausgedruckt ("Nein") werden soll, wie in den anderen Modulen.

Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.

Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen!
Siehe auch Konfigurationsdateien.

Geschlossene Bandpässe

Geschlossen Bandpassgehäuse, die besonders im Car-HiFi-Bereich verwendet werden, begrenzen durch eine kontrollierte Resonanz den Frequenzgang nach unten und oben. Der Pegel fällt dann jeweils mit etwa 12 dB/Oktave ab.

Bandpässe lassen sich sehr unterschiedlich abstimmen. Je größer der S-Wert (0,6-0,7), desto glatter und schmaler der Übertragungsbereich. Mit kleineren Werten (0,4-0,5) lassen sich kleinere Gehäuse und höhere Wirkungsgrade erzielen.

Zuerst wählt man den S-Wert (Durch einen Klick auf "Kurvenform" kann man sich das Verhalten auch übersichtlich anzeigen lassen. Der beste Kompromiss ergibt sich bei einem S-Wert von 0,6. Hier hat meine eine geringe Welligkeit bei noch guten Impulsverhalten.

Für die Gesamteinbaugüte Qtc gilt das gleiche, wie bei geschlossenen Systemen. Jedoch wird bei einem Bandpass fast immer eine Güte zwischen 0,8 und 1,0 gewählt, um den Wirkungsgrad zu steigern. Dadurch wird aber ein schlechtes Impuls- und Dynamikverhalten (Dröhnen!) in Kauf genommen. Einbaugüten über 0,9 sind klanglich allerdings nicht mehr akzeptabel.

Der Rohrdurchmesser sollte etwa zwischen 25 und 40% des Korbdurchmessers betragen. Da nur die Querschnittsfläche und Länge relevant sind, können anstatt Rohren auch rechteckige Tunnel benutzt werden.

Das Rohr sollte außen bündig mit dem Gehäuse abschließen, nur so sind die berechneten und simulierten Ergebnisse nahe an der Wirklichkeit.

Mit einem Klick auf den Button "total" wird das Rohrmodul aufgerufen. Dort sind nun alle Werte der Box eingetragen und das Gesamtvolumen wird errechnet.

Die Auswahl "Auto: lr, Vr, Vg" passt (wie bei den Vorgängerversionen) die Rohrlänge und Volumen an. Will man nur mit den Abmaßen spielen, kann man das auch hiermit abschalten.

Die Membranvorderseite sollte in Richtung Reflexrohr zeigen, um Nebengeräusche zu mindern und den optimalen Wirkungsgrad zu erreichen, da die Membranfläche der Rückseite durch das Magnetsystem etwas kleiner ist.

Push-Pull:
Um das Boxenvolumen zu verkleinern, werden Bandpässe oft als Push-Pull-System (Isobarik-Prinzip) konstruiert. Dabei werden zwei Chassis meist frontal aufeinandergeschraubt. Auch eine Nacheinanderschaltung ist möglich. Beim Betrieb müssen sich beide Membranen immer in die gleiche Richtung bewegen. Das heißt bei frontaler Montage muss ein Lautsprecher verpolt angeschlossen werden. Beide Lautsprecher arbeiten dann wie einer, nur das sich das Gehäusevolumen nahezu halbiert.
Alle Volumina sind netto, d.h. Chassis- und Rohr-Volumen müssen noch addiert werden. Es können auch mehrere Lautsprechern benutzt werden, im Push-Pull-Betrieb werden dann doppelt so viele benötigt. (jeweils 1 Paar)

Alle Berechnungen basieren auf einem Verlustfaktor Ql=10. Nur bei den Simulationen kann man den Verlustfaktor verändern.

Mit dem Mouse-Cursor kann man sich im unteren Diagramm die Position (Frequenz, Pegel) in der Titelleiste anzeigen lassen, bei gleichzeitigen Mausklick wird dann der relative Boxenpegel der Abstimmung bei der gewählten Frequenz angezeigt.

Wird eine geeignete Simulation angezeigt, kann man diese Werte in einen der 6 Datensätze kopieren (#1...#6). Diese Simulation kann dann unter den Punkt Vergleich der Simulationen mit anderen exportierten Datensätzen auch aus anderen Modulen
angezeigt werden. Zusätzlich lässt sich der Frequenzgang (Amplitudenverlauf) mit Beschreibung und Chassis in ANSI-Text-Dateien speichern und exportieren. Diese lässt sich dann in andere Programme, wie Tabellenkalkulationen importieren.
Auch ist das importieren der gespeicherten Datei in den Simulationsvergleich bei BassCADe wieder möglich.

Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.

Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen!
Siehe auch Konfigurationsdateien.

Hinweis:
Im Car-HiFi-Bereich erscheint manchen die untere Grenzfreqenz ziemlich hoch. Durch eine Platzierung der Box im Kofferraum ergibt sich aber eine Anhebung der niedrigen Frequenzen (20...50 Hz), weshalb man mit solchen Tiefbass-Konstruktionen im Auto vorsichtig sein muss, da das Ergebnis unter 50Hz anders ausfällt als die Simulationen.

Ventilierter Bandpässe

Dieser Bandpass ist nicht kaskadiert, er enthält 2 Reflexabstimmungen. Jedes muss auf eine andere Resonanzfrequenz abgestimmt werden! Links oben kann man die Anzahl der gewünschten Reflexrohre für jedes Volumen wählen (je 1...8).
Mit einem Klick auf den Button "total" wird das Rohrmodul aufgerufen. Dort sind nun alle Werte der Box eingetragen und das Gesamtvolumen wird errechnet.



Diese Bandpässe 6. Ordnung (6th order band pass) sind jedoch sehr anfällig für Fehlabstimmungen und außerdem schwierig zu berechnen. Deshalb würde ich sie nur in Ausnahmefällen empfehlen. Auch sind diese Bandpässe im Vergleich zu Bassreflexgehäusen groß und bieten deutlich weniger Präzision und Impulsivität. Die Berechnung (Vorschläge und Tipps) ist nur minimal integriert, da ich keine Methoden gefunden habe, eine sinnvolle Abstimmung zu bekommen. Hier scheint "try and error", also probieren der gängige Weg zu sein.
Mit dem Mouse-Cursor kann man sich im unteren Diagramm die Position (Frequenz, Pegel) in der Titelleiste anzeigen lassen. Bei gleichzeitigen Mausklick wird dann der relative Boxenpegel der Abstimmung bei der gewählten Frequenz angezeigt. Die Membranvorderseite sollte in Richtung Reflexrohr zeigen, um Nebengeräusche zu mindern und den optimalen Wirkungsgrad zu erreichen, da die Membranfläche der Rückseite durch das Magnetsystem etwas kleiner ist.

Push-Pull:
Um das Boxenvolumen zu verkleinern, werden Bandpässe oft als Push-Pull-System (Isobarik-Prinzip) konstruiert. Dabei werden zwei Chassis meist frontal aufeinandergeschraubt. Auch eine Nacheinanderschaltung ist möglich. Beim Betrieb müssen sich beide Membranen immer in die gleiche Richtung bewegen. Das heißt bei frontaler Montage muss ein Lautsprecher verpolt angeschlossen werden. Beide Lautsprecher arbeiten dann wie einer, nur das sich das Gehäusevolumen nahezu halbiert.
Alle Volumina sind netto, d.h. Chassis- und Rohr-Volumen müssen noch addiert werden. Es können auch mehrere Lautsprechern benutzt werden, im Push-Pull-Betrieb werden dann doppelt so viele benötigt. (jeweils 1 Paar)

Alle Berechnungen basieren auf einem Verlustfaktor Ql=10. Nur bei den Simulationen kann man den Verlustfaktor verändern. Beide Volumen werden mit gleichem Ql berechnet.

Wird eine geeignete Simulation angezeigt, kann man diese Werte in einen der 6 Datensätze kopieren (#1...#6). Diese Simulation kann dann unter den Punkt Vergleich der Simulationen mit anderen exportierten Datensätzen auch aus anderen Modulen
angezeigt werden. Zusätzlich lässt sich der Frequenzgang (Amplitudenverlauf) mit Beschreibung und Chassis in ANSI-Text-Dateien speichern und exportieren. Diese lässt sich dann in andere Programme, wie Tabellenkalkulationen importieren. Auch ist das importieren der gespeicherten Datei in den Simulationsvergleich bei BassCADe wieder möglich.

Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.
Siehe auch Konfigurationsdateien.


Vergleich der Simulationen

In diesem Modul können bis zu 6 verschiedene Lautsprecher-Simulationen miteinander verglichen werden. Es werden dann farblich getrennt diese 6 Amplitudengänge dargestellt. Die Daten kommen als Export direkt aus den einzelnen Gehäusesimulationen (RAM) oder können auch aus den gespeicherten Dateien importiert werden. (siehe dazu Details im Menü Optionen)
Um auch die Wirkungsgrade zu berücksichtigen, können alternativ durch anwählen von "abs" alle Kurven auf 1 Watt Ausgangsleistung (in 1m Entfernung) dargestellt werden. Will man nun zusätzlich auch unterschiedliche Ausgangsleistungen  berücksichtigen, ist das mit der "Power"-Funktion möglich. Die Leistungen der einzelnen Boxen werden dann unter den "Kanälen" eingegeben.
In diesem Fenster kann sowohl in Frequenz- (X), als auch in Amplitudenrichtung (Y) hinein- und herausgezoot werden. Mit dem Drücken linken Maustaste und dem Verschieben der Maus, verschiebt sich auch die Darstellung in beiden Richtungen.
Wird die rechte Maustaste gedrückt und die Maus anschließend bewegt, vergrößert oder verkleinert sich der dargestellte Bereich, ebenfalls in X- und Y-Richtung.
Durch Drücken auf den kleinen Button oben links, kommt man wieder zur Startansicht. (Voreinstellung der Bereiche)
Rechts unten wird zusammengefasst die Legende dargestellt, die die einzelnen Lautsprecher und deren Umgebung angibt. Sie kann aber auch versteckt werden.
Die entsprechenden Farben und Strichstärken des Gitternetzes und der einzelnen Graphen können im Optionsmenü unter Farben eingestellt werden.


Exponential-Hörner

Hörner "bündeln" quasi den Schall vor dem Chassis und steigern so den Schalldruck. Dies funktioniert durch angepasste Anpassung der Membran an die bewegte Luft.
Die untere Grenzfrequenz dieser Konstruktion hängt vom effektivem Umfang der (äußeren) Mundöffnung und der Trichterkonstanten k ab. Diese Konstante beschreibt die exponentielle Flächevergrößerung des Horns. Alle Flächenangaben beziehen sich hier auf eine quadratische Querschnittsfläche.

Da die Mundfläche schnell gewaltige Größen annehmen kann, sind tiefe untere Grenzfrequenzen (<30Hz) in Wohnraum-Größe nicht machbar. Aber man kann sie jeweils halbieren, wenn die Box an je einer Wand steht.
Durch die gewaltigen Schalldrucksteigerungen können selbst mit kleineren Chassis (20cm) große Basspegel wiedergegeben werden. Horn-Fans begeistert aber oft die sehr dynamische, impulsive Spielweise der Boxen.
Allerdings sollte man das Basshorn spätestens ab 300 bis 500 Hz mit einem Tiefmitteltöner abkoppeln, um klangliche Einbußen im Mitteltonbereich auszuschließen. (Verfärbungen) Das kann man auch durch ein Druckkammer-Volumen zwischen Lautsprechermembran und Horn-Halsöffnung unterstützen. Aber dieses bremst dabei die Membran und setzt dabei den Wirkungsgrad etwas hinunter.
Auch verringert sich die Einbau-Resonanzfrequenz fc des Chassis, während sich die Einbaugüte Qtc erhöht.

Neben der Darstellung des Flächenverlaufs, könn auch die Abmaße in X und Y-Richtung dargestellt werden. Dabei wird in einer Dimension ein linearer (oder konstanter) in der anderen ein exponentieller Verlauf gewählt. Die Maße am Hals und am Mund des linearen Verlaufs werden vorgegeben, die exponentiellen daraufhin errechnet.

Hierbei kann auch gewählt werden, ob sich das Horn in nur einer Richtung oder in jeweils beiden (symmetrisch) öffnen soll.
Nun lässt sich auch an jeder Hornposition der Steigungswinkel und die Öffnungsmaße anzeigen.

Bei "normalen Hornsystemen" sollte die Fläche der Halsöffnung etwa ein Viertel bis zur Hälfte der Membranfläche des Chassis betragen. Theoretisch nimmt die Fläche exponentiell zu, in der Praxis muss man die Vergrößerung meist linear interpolieren, d.h. gerade Platten winklig verkleben.
Auch muss man nicht zwangsläufig die Trichterkonstante gleich lassen, meist wählt man für den ersten Teil des Horns (vor dem Chassis) einen etwas höheren k-Wert. In dieser Berechnung wird aber immer mit einem konstanten k-Wert gearbeitet.

Man kann auch das Hornprinzip mit Transmissionlines (Rearloaded Horn) oder Bassreflex kombinieren. Durch die großen Volumen, Trichterlängen und Mundöffnungsflächen werden Hörner fast immer gefaltet. Auch der Aufbau als Eck- oder Wandhorn helfen, Tiefbass wiederzugeben, ohne aus dem Größenbereich zu kommen, in dem man sie nicht mehr handhaben kann.

Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und der zugehörige Hornverlauf gespeichert.

Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen!
Siehe auch Konfigurationsdateien.

Transmissionline-Boxen


Transmissionline-Boxen (kurz TML) benutzen einen langen Kanal (Leitung) durch den der rückwärtige Schall phasenverschoben wieder nach außen dringt und sich mit dem der Vorderseite addiert. Man verschiebt die Phase um ein Viertel der Gesamtwellenlänge.
Zuerst wählt man den TML-Typ. Eine gerade Leitung (links) ist nicht empfehlenswert. Besser ist eine der folgenden 3 Varianten: zulaufend, mit Koppelvolumen, Offset Driver Line:
           
Die Berechnungen basieren auf Ergebnissen von George L. Augspurger. Mit "Tabelle" wählt man Tabellen-basierte empirische Längen, sonst direkt aus der Schallgeschwindigkeit berechnete.
Bei einem geeigneten Chassis kann man sich eine sinnvolle Abstimmung ausrechnen lassen. Die angebenen Werte werden angezeigt und damit kann man (rechts unten) auch gleich die Innendimensionen errechnen lassen. Es ist ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt der Leitung möglich.
Unten links kann man einen Dämmstoff auswählen, dessen optimale Dichte dann abhängig von Chassis und dem TML errechnet wird.
Mit einem Klick auf das Diskettensymbol, kann man diese Konfiguration in eine Datei speichern. Dazu werden generell auch alle TS-Parameter und die zugehörige Simulation mit gespeichert.
Beim Laden (Ordner-Symbol) dieser Datei hängt es vom Häkchen daneben ab, ob auch die zugehörigen Lautsprecherdaten (TSP) zu den Einstellungen mit geladen werden. Diese gelten dann auch in allen anderen Modulen! Siehe auch Konfigurationsdateien. Eine Simulation ist nicht möglich.

Optionen

Im Optionen-Menü kann das Aussehen und die Funktionalität des Programms an den Rechner oder die Wünsche des Benutzers angepasst werden.

Seit Version 3.2 kann zwischen englisch und deutsch als Benutzersprache gewählt werden. (Vorgabe deutsch)

Position der Konfigurationsdatei
WICHTIG BEI DER WARNMELDUNG: "kann basscad.ini" nicht schreiben. Um das Arbeiten mit Gastrechten unter Win NT, 2000, XP und Vista zu ermöglichen, gibt es ab Version 3.3 die Möglichkeit, den Ort der basscad.ini zu ändern.

Unter der Gruppe "Konfigurationsdatei (ini)

1. Standard ist das Windows-Verzeichnis: dieses ist aber bei Gastrechten aber schreibgeschützt. Arbeitet man mit nicht-NT-Versionen oder als admin, kann man diese Einstellung beibehalten. Bei Windows-7 verwaltet Windows diese Datei in einem Benutzer-Ordner, der die Zugriffe erlaubt.
2. Eine andere Möglichkeit ist der Programmordner. Damit ist das Startverzeichnis der bass.exe gemeint. Diese Methode funktioniert evtl. nur, wenn basscad sich nicht im C:.. befindet, da auch dieser Ordner mit Gastrechten einen Schreibschutz hat. (C:geht aber) Man kann diese Variante als portable-Version nutzen.
3. Temp-Verzeichnis (im temporären Ordner) des angemeldeten Benutzers (jeder Benutzer hat somit abh. vom Betriebssystem seine eigenen Einstellungen.
4. benutzerdefiniert: Hier kann man (für alle Benutzer gleich) eine beliebige Position festlegen. Der Doppelklick diesen Punkt auf öffnet Dialog zur Ordnerauswahl.

Die Cache-Datei (Zwischenspeicher beim Einlesen aller Parameterdateien) wird als Vorgabe im Standard-Temp-Ornder gespeichert.

Diese Information wird aus Kompatibilitätsgründen in einer ini-Datei im gleichen Programmordner wie die gestarte bass.exe gespeichert. Dazu sind aber für diese Einstellung (einmalig) Schreibrechte nötig, sollte sich das Programm in einem Windows-Programme-Ordner befinden. Auch diese Einstellung wird mit dem Button "Speichern" gespeichert, wenn der Punkt "externes speichern der INI-Position" davor angewählt wurde. Die neue Einstellung steht dann nach einem Programmneustart zur Verfügung! Durch Kopieren einer alten basscad.ini an die neue Position, können auch die alten Einstellungen verwendet werden.

Speichern von Dateien
Abhängig von der Sprachauswahl wird zur Trennung der Zahl entweder das Komma "," (deutsch) oder der Punkt "." (englisch) beim speichern der Simulationsdateien benutzt. (1.5 = 1,5) Diese (gespeicherten) Dateien enthalten die Werte der Simulation und erklärenden Text. Es handelt sich dabei um ANSI-Dateien, die mit einem normalen Texteditor angesehen werden können. Vorsicht beim Editieren, evtl. kann BassCADe sie sonst nicht mehr importieren!
Als Endung kann asc, txt, prn oder auch csv benutzt werden, der gespeicherte Inhalt bleibt gleich. Die Datensätze (Spalten) werden mit TAB getrennt, es gibt keine zusätzlichen Textmarkierungszeichen. Diese Dateien können z.B. im Modul Vergleich wieder direkt eingelesen werden. Es ist auch das Exportieren von anderweitig definierten ANSI-Dateien möglich.

Will man eine Datei öffnen oder speichern wird standardmäßig der BassCADe-Programmordner verwendet. Man kann einen festen Ordner mit Klick auf den Button definieren, dann bleibt diese Einstellung auch beim nächsten Programmstart gespeichert. Nach dem Festlegen muss man alles speichern.

Benutze Online-Hilfe
Ist diese Option angewählt wird in den Modulen beim Klicken der Hilfe-Buttons diese HTML-Seite anstatt der lokalen Windows-Hilfe-Datei (HLP) aufgerufen.
Beim Drücken von F1 wird immer die Hilfe-Datei geöffnet.

Drucker-Einstellung
Hier wird der Drucker (Auswahl, Seiteneinstellung etc.) für alle Module eingestellt. Empfehlenswert ist ein Ausdruck im Landscape/Querformat.

Standard-Werte
Findet man sich nicht mehr zurecht oder erhält seltsame Werte, kann man auch alles auf die Startwerte zurücksetzen. Hierzu wird die aktuell verwendete basscad.ini sowie, wenn vorhanden auch die Standard-ini im Windows-Ordner mit allen Parametern komplett gelöscht. Ist der Punkt "externes speichern der INI-Position" dabei angewählt, werden auch hier die Einstellungen auf die Anfangswerte zurückgesetzt. Das entspricht einem RESET des Programms und dem Zustand nach dem Erststart.

Anmerkung:
Alle Parameter werden in zwei ini-Dateien gespeichert. Es gibt dafür keinerlei Registry-Einträge!

Farbe
Die hier ausgewählte Farbe wird in den einzelnen Simulationsmodulen dann als Hintergrund verwendet. Z.B. falls man ein Ergebnis als Screenshot mit weißem Hintergrund kopieren möchte. Alternativ ist auch die Hintergrundfarbe, die in der Windows Systemsteuerung beim Desktop eingestellt ist, möglich. (Vorgabe Button)
Ausgenomen von dieser Einstellung sind die Module Boxen-Simulationsvergleich und Gesamtweiche, die beide einen weißen oder schwarzen Hintergrund haben, sowie die Car-HiFi-Verkabelung. (Hintergrund silber) Das Startfenster hat normalerweise die Windows-Hintergrundfarbe, mit der Auswahl kann man diesen an die anderen Fenster (Button oder weiß) anpassen.

Bei schwarzem Hintergrund sind die ebenfalls dunklen Texte nicht zu erkennen, deshalb mit der Auswahl "weiße Schrift im Hauptfenster" diese sichtbar machen.

Software:

Info-Fenster beim Start
Bei jedem Start des Programms kommt das Info-Fenster mit Versionsnummer. Das kann man hier abschalten, um schneller starten zu können. Nur beim Start einer neuen SW-Version wird dieses Fenster immer angezeigt. (Vorgabe aktiviert)

Keine Abfrage beim Beenden
Wird das Programm beendet (ESC-Taste oder über Menü) wird standardmäßig nachgefragt, ob das wirklich geschehen soll. Wer das überspringen will, kann auch das hier abstellen. (Vorgabe deaktiviert)

Automatisches Speichern
Hier kann eingestellt werden, ob die eingegeben Daten (Volumen etc.) auch beim nächsten Programmstart noch benutzt werden sollen.

Die Chassis-Parameter werden unabhängig davon generell gespeichert. Wer es wünscht, dass auch die Boxenkonfigurationen (z.B. Volumen und Rohrlänge etc.) gespeichert werden, muss es aktivieren. Wurde das Speichern aktiviert, später aber deaktiviert, dann bleiben die damaligen Werte gespeichert, so dass bei erneutem Aktivieren auch die alten Werte geladen werden. (Vorgabe deaktiviert)

Automatisches Zeichnen

Das automatische Zeichnen ist eine sehr sinnvolle Funktion, bei der ständig die Diagramme an die eingegebenen Parameter angepasst werden. Das automatische Zeichnen kann getrennt für die Filter-Simulationen, Gehäuse-Abmaße, sowie Box-Simulationen (incl. Horn-Verlaufs) ein- und ausgeschaltet werden.

Ein Deaktivieren ist nur in Ausnahmefällen (Grafikproblemen) oder bei sehr langsamen Rechnern empfehlenswert. (Vorgabe aktiviert)

Die schnelle Filter-Simulation (log) dient zum Beschleunigen der Grafikberechnung in den Frequenzweichen-Modulen. Hier werden deutlich weniger Punkte im Diagramm berechnet und angezeigt, so dass das Zeichnen und Berechnen in den 3 Filtermenüs etwa 30 mal schneller abläuft. Dies ist vor allem bei der Gesamtweichen-Simulation spürbar, hierbei ist die Simulation etwa 70x schneller. Auf andere Simulationen, wie Boxen-Simualtionen hat dieser Schalter keinen Einfluss.
Nur bei neuen Prozessoren (>3GHz) macht das deaktivieren evtl. einen Sinn. (Vorgabe aktiviert)

Simulation
Hier lassen sich die Ränder für die Simulationsfenster einstellen Alle Angaben sind Pixelwerte. Bei einigen Oberflächen (Skins) wie z.B. von Windows Vista ist eine Vergrößerung der Abstände sinnvoll.

Seitenrand
Das ist der Raum zwischen dem Diagramm und dem seitlichen Fensterrand. Der gleiche Abstand ist links und rechts vorhanden. Gültige Werte 1 ... 100

Rand unten
Das ist der Abstand zwischen dem Diagramm und dem unteren Fensterrand. gültige Werte 30 ... 120

Textabstand Seite
Der Abstand von dem linken Fensterrand zur Beschriftung der vertikalen Achse (Y), üblicherweise in Dezibel. gültige Werte 1 ... 100 Dieser Wert wird in den Modulen "Simualtionsvergleich" und "Gesamtweiche" nicht verwendet.

Textabstand unten
Abstand zwischen dem Fensterrand unten und der Beschriftung für die horzontale Achse. (üblicherweise Frequenz in Hz) gültige Werte 35 ... 120 Dieser Wert wird in den Modulen "Simualtionsvergleich" und "Gesamtweiche" nicht verwendet.


Einheiten-Umrechner
Bei der Längenumrechnung wird auch ein Bruch (z.B. 3/4) in Inch errechnet, der maximale Nenner also z.B. 99/100 (Wert 100) kann hier eingestellt werden. Zulässig sind Werte zwischen 2 und 144.


Benutzerspektren

Zur Abschätzung der Hochtonleistung im Modul Pegeldämpfung können 4 Spektren selbst festgelegt werden, links gibt man den Namen dafür an. (hier "Dance") In der Tabelle können die Pegel zu den festgelegten Frequenzen eingegeben werden. Diese Sätze können auch gespeichert und geladen werden. Gültig sind dB-Werte von -100 bis maximal 0. Werte darüber und darunter werden beim Speichern auf die Maximal-Minimal-Werte gesetzt. (Vorgabewerte sind auch in der mitgelieferten spe-Dateien gespeichert)


Update
Ab Version 3.2.5 gibt es die Möglichkeit nicht nur über den Link zur Webseite, sondern direkt im Programm über eine Internet-Abfrage zu kontrollieren, ob die installierte Version die neuste im Netz ist, hierzu muss man nur auf den Button klicken.
Ist eine offene Internetverbindung vorhanden, werden die genaue Versionsnummern der downloadbaren und der gestarteten Version angezeigt. Wurde im Netz eine neuere Version gefunden, kommt direkt die Frage, ob die neue Fassung direkt herruntergeladen werden soll.
JA: BassCADe fragt nach dem Zielordner und lädt die Datei selbst aus dem Netz und speichert sie lokal im angegebenen Vereichnis. Wird die Datei auf eine bereits existierende Datei gespeichert, wird diese ohne Nachfrage überschrieben! Das Entpacken/Installieren muss nach dem Beenden von BassCADe wie gewohnt manuell geschehen.
NEIN: BassCADe öffnet im Standard-Browser die BassCADe Internet-Seite, wo man die neue Fassung über einen Link runterladen und später entpacken / installieren kann.
Abbruch: keine Reaktion und schließen des Fensters.
Hilfe: Diese Hife-Seite wird aufgerufen.

Bei Flatrates oder Standleitungen empfiehlt es sich, die automatischen Update-Frage zu nutzen. Bei jedem Programmstart wird dann automatisch nachgeschaut und bei einer neuer Version dann wieder der Dialog gestartet. Nur bei ständig vorhandener Internetverbindung aktivieren! (Vorgabe deaktiviert)

Da einige Firewall-Einstellungen das Abfragen der Version im Netz blockierten, ist es möglich, bei fehlgeschlagenem Internetzugriff, einen Download der Versiondatei im Netz zu versuchen. Diese Datei wird bei Erfolg im BassCADe-Verzeichnis gespeichert und lokal ausgewertet, also ausgelesen und die Web-Version angezeigt. Nur bei Problemen mit vorhandener Internetverbindung benutzen! (Vorgabe deaktiviert)

Bis Version 3.2.6 war die Versionsnummer aus dem Netz immer der letzte erhaltene (von Windows gespeicherte) Wert. Ab 3.2.7 wird dieser Cache-Wert gelöscht und erst dann die Anfrage gestartet, weshalb es bei nicht vorhandener Internetverbindung bis zum Timeout (einige Sekunden) dauern kann, bis dann ein evtl. negatives Ergebnis gemeldet wird.

Bei der Update-Anfrage wird auch nach der Anzahl der Datensatzdateien (*.bcd) mit Lautsprecherparametern lokal (Unterordner TSP) und im Internet verglichen. Sind mehr Daten im Netz vorhanden fragt das Programm nach und geht direkt zur Internetseite, wo man sich die TSP.ZIP-Datei runterladen kann. Diese muss in das Unterverzeichnis TSP entpackt werden, um die Parameter nutzen zu können.

Hinweis:
Bei der Update-Funktion werden keine Daten vom PC zum Server übertragen. Es erfolgt nur ein Lesezugriff auf Versionsdateien auf dem Server.

Blatt Datensätze:
Das Blatt Datensätze zeigt, ob und welcher der 6 Boxensimulationen gespeichert wurden. Man kann sie hier auch einzeln löschen.

Rechts ist zu sehen, ob Filter gespeichert wurden. Das Kreuz bei "fast" zeigt an, dass die Daten im schnellen, weniger hochauflösenden Format vorliegen. Diese Übersicht hilft evtl. bei der Fehlersuche, da die Gesamtweichen-Simulation die Daten nur
benutzt, wenn sie in der gleichen Auflösung vorliegen, die vorn im Setup eingestellt wurde.
Mit jedem der 3 Buttons lassen sich exportierte Simulationen aus dem langsamen, hochauflösenden Format in das schnelle konvertieren. (umgekehrt ist das nicht möglich)
Auch kann man sehen, welche importierten Mess-Slots belegt sind.

Exportieren von Dateien

Zusätzlich zum speichern ist das exportieren der Daten in eine CSV-Datei möglich. CSV = Comma Separated Values (Komma-getrennte Werte) Hierbei kann nun eingestellt werden, welches Format diese ANSI/ASCII-Datei haben soll. Excel kann CSV-Dateien direkt öffnen und will dazu, wie der Name sagt, dass die Daten mit einem Komma getrennt werden. Auch Leerzeichen und Semikolon sind bei einigen Programmen üblich. Es ist auch jedes andere darstellbare ANSI-Zeichen möglich, das hier direkt eingetragen werden kann. Will jemand andere, z.B. nichtdarstellbare Steuerzeichen zur Datentrennung benutzen, ist der entsprechende ASCII-Code (0...255) für dieses Zeichen definierbar.
(Vorgabe ist das Komma = ASCII-Code Nr. 44)

Diese exportierten Dateien (nicht die gespeicherten!) kann BassCADe nicht lesen! Die Zahlen werden hierbei immer mit einem Punkt getrennt (1.5) gespeichert. Zur Markierung der Textpassagen (Beginn und Ende) können auch  Texterkennungszeichen benutzt werden. Damit weist dann z.B. die Tabellenkalkulation dem gesamten Text einer Zeile eine Zelle zu.

Aussehen

Manchen sind zu viele Buttons im Hauptfenster. Hier lassen sich viele unbenutzte Buttons und die Texte des Hauptfensters ausblenden.
Tipp: Mit dem Klick auf "einige" werden nur noch die wichtigsten Buttons gezeigt, die restlichen Module lassen sich immer noch über das Menü aufrufen.

Farben
Hier lassen sich die Farben des Moduls zum Vergleich der Simulationsergebnisse einstellen. Man für jede der 6 Kurven frei jede Farbe wählen (RGB) und entscheiden, ob man diese Linie fett (doppelt so dick) darstellen will. Das Gitternetz (Grid) kann wahlweise neben weiß und schwarz auch in diversen Grautönen dargestell werden. Mit einem Klick auf den Button "Standard" wird eine weiße Oberfläche mit den Farben aus den Vorgängerversionen verwendet.
Wählt man einen schwarzen Hintergrund, kann man mit "RGB-Vorgabe" auch eine empfehlenswerte Variante erhalten.
Die gleichen Farben lassen sich auch bei der Spektrendarstellung im Modul Pegelreduzierung verwenden.

BassCADe-Konfigurationsdateien

Ab BassCADe 3.3.4 können aus vielen Modulen die Einstellungen in einer Datei abgespeichert werden. Die Datei hat immer die Endung bcdcfg. Um keine Daten zu verlieren bzw. lange nach den Einstellungen suchen zu müssen, sollte man die Daten mit einem geeigneten Dateinamen abspeichern.
Die folgenden Module speichern nicht nur ihre jeweiligen Einstellungen, sondern auch die aktuellen TSPs und die Simulation ab:
Auch diese beiden Module speichern die TSPs des Lautsprechers:
Wird in eine vorhandene Datei geschrieben, werden so die TSPs oder/und die Simulationsergebnisse überschrieben. (Vorher wird natürlich nachgefragt.)
Welche Daten überhaupt in einer BCDCFG-Datei enthalten sind, kann man sich mit dem Modul Dateiinhalt (Menü - Hilfe - Dateiinhalt) anzeigen lassen. Hier wird auch angegeben, aus welchen Boxenmodul, die TSPs und die Simulation stammen, wenn vorhanden. Die Thiele-Small-Parameter werden hier auch angezeigt. Andere Module, z.B. Standbox-Gehäuse speichern nur ihre eigenen Daten, hier kann es nicht zum überschreiben kommen.

Hinweis: Beim Import der Konfigurationsdatei (die TSPs enthält) in ein Simulationsmodul kann man wählen, ob die TSPs auch mit eingelesen werden.

Standbox

In diesem Modul wird ein klassisches quaderförmiges Gehäuse für Standboxen berechnet. Auch eine Trapez-Grundfläche für PA-Boxen ist möglich.
Das Innenvolumen ist ein Bruttowert, also das theoretisch benötigte Volumen inklusive Zusatzvolumen für Chassis, Weichen, Reflexrohr und Tunnel. Nach der Einstellung der Breite und Höhe der Box (Außenmaße) wird die benötigte Gehäusetiefe (außen) berechnet. Die Plattendicke gibt die Stärke der Span- oder MDF-Platten (oder Holz etc.) an.

Man kann wahlweise auch das Außenvolumen oder alle 3 Außenmaße vorgeben und in die entgegengesetzte Richtung rechnen lassen.

Große Gehäuse erhalten durch Leisten oder Bretter in sämtlichen Innenecken eine wesentlich bessere Stabilität. Falls man solche Innenleisten verwenden will, kann man mit dem zusätzlichen Punkt das Volumen der Leisten, das von den Gehäuseabmaßen abhängt, berücksichtigen. Dazu müssen die Maße des Querschnitts dieser Leisten eingegeben werden. Es wird bei der Berechnung davon ausgegangen, dass sich jeder Ecken und Kante genau eine Leiste befindet.

In dem rechten Panel erhält man die Maße für den Zuschnitt der einzelnen Platten. (Von den Außenmaßen wird dann an den jeweiligen Platten die Plattendicke abgezogen.) Je nachdem wie man die Platten anordnen möchte, kann man unter 6 Varianten auswählen (Sind die gegenüberliegenden Seiten gleich groß, gibt es genau diese 6 Möglichkeiten.)

1) Front und Rücken komplette Größe, Seitenteile eingesetzt
2) Front und Rücken komplette Größe, Deckel/Boden eingesetzt
3) Deckel/Boden komplette Größe, Seitenteile eingesetzt
4) Deckel/Boden komplette Größe, Front eingesetzt
5) Seitenteile komplette Größe, Deckel eingesetzt
6) Seitenteile komplette Größe, Front eingesetzt

Dabei ist es empfehlenswert, etwa 1,0 ... 1,5mm Abstand für Leimflächen einzuplanen. Dieser Abstand wird bei der Berechnung (einstellbar von 0...3mm, Vorgabe 1,5mm) mit berücksichtigt.

Um die Plattenanordung abhängig von der gewählten Variante zu verdeutlichen, werden in der 2D-Seitenansicht (rechts) die sichtbaren Schnittkanten ebenfalls dargestellt. Die nicht sichtbaren Schnittkanten sind gestrichelt eingezeichnet.

Durch die je 3 gegenüberliegenden Wände bilden sich stehende Wellen, die sich durch Erhöhungen bei bestimmten Frequenzen bemerkbar machen. Ob man diese im Gehäuse bedämpfen muss, hängt von den Abmaßen und dem Frequenzbereich ab.
Wenn diese Frequenzen nicht mindestens 2 Oktaven über dem gewünschten Frequenzbereich liegen, ist es im Allgemeinen sehr empfehlenswert. Die Grundfrequenzen werden deshalb hier mit angegeben, von denen auch Vielfache also Harmonische "stehen bleiben". Die Eckleisten werden nicht dargestellt.
Diese Einstellungen lassen sich auch speichern und wieder laden.

Car-Woofer Pult-Gehäuse


Hier wird ein Gehäuse mit einer schrägen Seite berechnet, wie sie als Gehäuse-Subwoofer im Car-Hifi-Bereich eingesetzt werden. Die Schräge nutzt das Volumen im Kofferraum hinter der Rückbank besser aus.
Weiterhin hat dieses Gehäuse noch den Vorteil, dass nur 2 (und nicht 3) Gehäuse-Resonanzen durch die Schräge entstehen.

Es wird nur das Brutto-Innenvolumen (also inkl. Chassis, Rohr, Weiche etc.), die Tiefen (an der Box oben und unten) und die Höhe eingegeben und es wird die notwendige Breite der "Kiste" berechnet.

Man kann wahlweise auch das Außenvolumen oder alle 3 Außenmaße vorgeben und in die entgegengesetzte Richtung rechnen lassen.

Alle Längen sind Außenmaße. Aus der Differenz der Tiefen entsteht durch die schon erwähnte Schräge, deren Winkel sich dann z.B. an die Lehne des Autorücksitzes anpassen lässt. Der Winkel wird, wie auch die theoretische Höhe der Gesamtschräge, mit ausgegeben.

Zur Vereinfachung des Zuschnitts werden auch alle Schnittmaße der Platten angegeben. Es kann hierbei unter 5 verschiedenen Varianten gewählt werden.

1) Front und Schräge komplette Größe, Seitenteile eingesetzt (4 Gehrungsschnitte)
2) Front und Schräge komplette Größe, Deckel/Boden eingesetzt  (4 Gehrungsschnitte)
3) Deckel/Boden komplette Größe, Seitenteile eingesetzt (2 Gehrungsschnitte)
4) Deckel/Boden komplette Größe, Front eingesetzt (4 Gehrungsschnitte)
5) Seitenteile komplette Größe, Deckel eingesetzt (2 Gehrungsschnitte)

Beim Zuschnitt-Zoom kann man sich das Verleimen an der Schräge ansehen, was die Grundlage für die Berechnung bietet. Bevor die Kanten an einigen Platten schräg zugeschnittenen werden, werden sie gerade auf Länge gesägt. Diese Zuschnittmaße sind gepunktet eingezeichnet.

Als Beispiel seien im Folgenden die Versionen 1 und 3 aufgeführt.
s - Schnittbreite
r - Rest

Version 1:   


Nicht sichtbare Kanten sind wiederum gestrichelt.

Version 3:


Die Eckleisten werden nicht dargestellt. Diese Einstellungen lassen sich auch speichern und wieder laden.

Pyramidengehäuse


Diese Gehäuseform ist schon seltener, da sie äußerst aufwändig ist. Dafür sind Pyramiden klanglich sehr gut, da es kaum Gehäuseresonanzen durch diese Konstruktion gibt. Bei der Pyramide müssen alle Kanten der dreieckigen Seitenplatten auf Gehrung geschnitten und dann gedübelt und verleimt werden, damit das Gehäuse hält. Die Grundplatte darf zwischen 3 und 16 Ecken besitzen, auf die die Seitenteile gesetzt werden können. In der Praxis empfehlen sich Pyramiden bis max. 6 Seiten.
Sollen die Seitenteile bis nach unten gehen, müssen sie entsprechend verlängert werden. Nach der Eingabe des Innenvolumens (brutto) und der Breite (Seitenlänge einer Kante innen bzw. außen), wird die Höhe der Pyramide berechnet (innen und außen). Zum leichteren Nachbau, werden die Längen der gleichschenkligen Seitenteile gleich mit berechnet. Die Grundseite ist die äußere Kantenbreite. Die Schenkellängen sind die anderen beiden Kanten, die sich oben in der Spitze treffen.
Da in Pyramiden relativ viel Raum in der Spitze verschenkt wird, lässt sich auch ein Pyramidenstumpf berechnen, der oben eine Platte mit der gleichen Eckenanzahl besitzt. Dazu muss die obere Kantenlänge einer Seite eingegeben werden. Diese muss kürzer als die untere Kante sein.
Dadurch ergibt sich ein viereckiges Seitenteil, das die untere, äußere Kantenlänge als Basis hat, 2 Schenkel nach oben und oben die kürzere Seitenkante. Neben der Schenkellänge wird auch der Abstand der parallelen Ober- und Unterkante (b.z.w. zwischen Basis und Spitze bei der Pyramide) für das einfachere Anreißen beim Bau ausgegeben.Um den Aufbau zu verdeutlichen ist in der Zeichnung die Seitenansicht (eines Seitenteils) links und die Draufsicht (quasi die Schnittkanten und  Bodenplatte) rechts dargestellt.
Diese Einstellungen lassen sich auch speichern und wieder laden.

Zylindergehäuse

Hier werden typische Bassrohre, also zylinderförmige Gehäuse berechnet. Oben links wählt man, welche Größen man vorgeben und welche man errechnen lassen will.
Mit Dicke t1 ist die Holzstärke der beiden zylinderförmigen Scheiben gemeint, mit Dicke t2 die Wandstärke der umlaufenden Röhre. Der Button min wählt den minimalen Durchmesser, um den ausgewählten Lautsprecher auch auf dem Stirnende einbauen zu können.
Berechnet werden dann weitere Daten wie.
Die Grafik zeigt den Blick auf die Scheibenseite auf der linken und den Seitenansicht auf der rechten Seite.

Tiefpass-Filter


Tiefpass-Filter werden zur Abtrennung von Tieftönern (engl. woofer) verwendet. Dieses Filter dämpft höhere Frequenzen stärker als tiefe.
Die Ordnung des Filters wird über den Grad des Nennerpolynoms der Übertragungsfunktion bestimmt, deshalb hat hier ein TP 2. Ordnung 12dB Abfall oberhalb der Grenzfrequenz.
Es wird die gewünschte Trennfrequenz und die Steilheit eingegeben, worauf die entsprechenden Bauteilgrößen (z.B. mit Butterworth-Charakteristik) errechnet werden.
Durch Anpassen dieser Werte kann man sich die Simulation anschauen und die sich simulierten Grenzfrequenzen und Güten dazu ansehen.
Das Ergebnis lässt sich zusammen mit anderen Filtern (export RAM) im Modul Gesamtweiche ansehen. Das exportieren in eine Datei ist mit export file möglich.
Neben dem Filter selbst können Teile der Weiche aus dem EQ-Teil, Dämpfungsglied, mit gemessenen Frequenzgang und Impedanzgang des Lautsprechers mit simuliert werden. Das ist auch mit einem simulierten SPL-Verlauf z.B. Bassreflex möglich.
Dazu müssen diese Werte vorher für dieses Modul exportiert worden sein. Nur dann lassen sie sich hier importieren. (Je nach Windows-Grafik ist evtl. ein Klick auf die Box "Simulation" nötig.)
Ein Klick auf das Bild zeigt den Aufbau des simulierten Filters.

Hinweis:
2. Ordnung Linkwitz (fc) bezieht sich auf die Grenzfrequenz
2. Ordnung Linkwitz auf die Trennfrequenz einer 2-Wegeweiche

Bandpass-Filter


Bandpass-Filter werden zur Abtrennung von Mittel- oder Mittelhochtönern verwendet.
Die Ordnung des Filters wird über den Grad des Nennerpolynoms der Übertragungsfunktion bestimmt, deshalb hat hier ein BP 2. Ordnung jeweils 6dB Abfall (nach oben und unten) und ein BP 4. Ordnung dann je 12dB.
Sie sind materialaufwendig und nicht ganz einfach zu berechnen, da auch Mitteltöner keine ideale Impedanzlinie besitzen. Hier hilft oft nur probieren und nachmessen.
Bei einem Bandpass 4. Ordnung sollten nicht einfach ein Tief- und ein Hochpass nacheinandergeschaltet werden. Die im Bild angegebene Anordnung aus einem Saugkreis (L2-C2) und einem Sperrkreis (L1-C1) bietet Vorteile gegenüber anderen Konstruktionen, besonders bei schmalbandigen Filtern.
Es werden die gewünschten Trennfrequenzen und die Steilheit eingegeben, worauf die entsprechenden Bauteilgrößen (mit Butterworth-Charakteristik) errechnet werden.
Durch Anpassen dieser Werte kann man sich die Simulation anschauen und die sich simulierten Grenzfrequenzen und Güten dazu ansehen.
Neben dem Filter selbst können Teile der Weiche aus dem EQ-Teil, Dämpfungsglied, mit gemessenen Frequenzgang und Impedanzgang des Lautsprechers mit simuliert werden. Das ist auch mit einem simulierten SPL-Verlauf z.B. Bassreflex möglich.
Dazu müssen diese Werte vorher für dieses Modul exportiert worden sein. Nur dann lassen sie sich hier importieren. (Je nach Windows-Grafik ist evtl. ein Klick auf die Box "Simulation" nötig.)
Ein Klick auf das Bild zeigt den Aufbau des simulierten Filters.

Hochpass-Filter


Hochpass-Filter werden zur Abtrennung von Hochtönern (engl. Tweeter) verwendet. Dieses Filter dämpft tiefere Frequenzen stärker als hohe.
Die Ordnung des Filters wird über den Grad des Nennerpolynoms der Übertragungsfunktion bestimmt, deshalb hat hier ein HP 2. Ordnung 12dB Abfall unterhalb der Grenzfrequenz.

Es wird die gewünschte Trennfrequenz und die Steilheit eingegeben, worauf die entsprechenden Bauteilgrößen (z.B. mit Butterworth-Charakteristik) errechnet werden.
Durch Anpassen dieser Werte kann man sich die Simulation anschauen und die sich simulierten Grenzfrequenzen und Güten dazu ansehen.
Das Ergebnis lässt sich zusammen mit anderen Filtern (export RAM) im Modul Gesamtweiche ansehen. Das exportieren in eine Datei ist mit export file möglich.
Neben dem Filter selbst können Teile der Weiche aus dem EQ-Teil, Dämpfungsglied, mit gemessenen Frequenzgang und Impedanzgang des Lautsprechers mit simuliert werden. Das ist auch mit einem simulierten SPL-Verlauf z.B. Bassreflex möglich.
Dazu müssen diese Werte vorher für dieses Modul exportiert worden sein. Nur dann lassen sie sich hier importieren. (Je nach Windows-Grafik ist evtl. ein Klick auf die Box "Simulation" nötig.)

Ein Klick auf das Bild zeigt den Aufbau des simulierten Filters.

Hinweis:
2. Ordnung Linkwitz (fc) bezieht sich auf die Grenzfrequenz
2. Ordnung Linkwitz auf die Trennfrequenz einer 2-Wegeweiche

Trimode-Weiche


Tri-Mode-Weichen finden ausschließlich im Car-HiFi-Bereich Anwendung. Dabei werden an eine Stereo-Endstufe zwei Systeme und ein Subwoofer angeschlossen, der dabei trotzdem über beide Endstufen läuft. Dies gelingt durch Reihenschaltung der Endstufen b.z.w. internes Verdrehen der Phase einer Endstufe um 180°. Mit normalen Stereo-Endstufen funktioniert das hier nicht, entweder läuft der Sub nur auf einem Kanal oder er erhält ein Differenzsignal, das keinen Bass besitzt.
DIE ENDSTUFE MUSS TRIMODE-FÄHIG SEIN!
Ein Indiz dafür ist auch, wenn die Endstufe ohne Schalter brückbar ist, die beiden Ausgänge dann die Anschlüsse der Stereoausgänge sind. Abhängig von der Innenschaltung ist auch der ANSCHLUSS für den Sub, den man im Handbuch oder auf der Endstufe NACHLESEN kann.Zu beachten ist auch die Impedanz der einzelnen Systeme. Ist die Endstufe 2 Ohm-stabil, können zwei 4 Ohm-Chassis pro Kanal parallel angeschlossen werden, d.h. ein 4 Ohm und ein 8 Ohm Subwoofer.
Wie im Brücken-Betrieb (Bridge load) geht die Subwoofer-Impedanz in beide Kanäle ein. Deshalb muss der Lautsprecher-Widerstand durch diese Endstufenbeschaltung halbiert werden, wenn keine passive Frequenzweiche verwendet wird. Also darf an eine 2-Ohm-stabile Endstufe gebrückt nur einen Lautsprecher mit mind. 4 Ohm treiben.

Impedanz-Korrektur

Diese Impedanzkorrektur dient zur Linearisierung des frequenzabhängigen Widerstandes des Lautsprechers. Vor allem bei Subwoofern treten starke Schwankungen auf. Im wesentlichen gibt es einen Anstieg der Impedanz zu hohen Frequenzen hin,
dem das RC-Glied entgegengewirkt Die Chassis-Resonanzen, die durch die Gehäusekonstruktion entstehen, werden mit je einem R-L-C-Glied kompensiert. Es gibt mindestens eine, bei Reflex-Konstruktionen auch mehrere Resonanzen.

Die Werte hängen von der Resonanzfrequenz und der Größe der Überhöhung ab, die man aus dem Impedanzfrequenzgang erhält. Die Spule sollte möglichst groß sein. Ihr Wert hängt hauptsächlich von der elektrischen Güte ab, mit einem Klick auf das Fragezeichen, wird ein sinnvoller Wert errechnet.
Da der Innenwiderstand meist geringer als R1 ist, wird die Differenz zwischen beiden mit einem ohmschen Widerstand ausgeglichen. Die Drahtstärke der Spule sollte über 0,5mm liegen, damit sich beim Betrieb die Spule nicht zu stark erwärmt.
Der Anstieg zu den hohen Frequenzen, verursacht durch die Schwingspuleninduktivität, wird mit einem R-C-Glied kompensiert. Solche Linearisierung sind bei passiven Weichen und Anschluss der Lautsprecher an Röhrenendstufen (mit Ausgangsübertragern) unbedingt erforderlich, da sonst diese Überhöhungen zu stark stören, da sie auch im Frequenzgang auftreten.
Das ist bei passiven Weichen sonst meist nur nötig, wenn die Trennfrequenz in der Nähe (z.B. weniger als 1 Oktave) der Resonanzfrequenz liegt oder große Überhöhungen im Impedanzverlauf vorhanden sind. Gehäuseresonanzen, die durch Innenmaße entstehen werden durch geeignete Gehäusekonstruktion (nichtparallele und grobe Innenwände) und Dämmwolle am wirkungsvollsten unterdrückt.
Die Simulation zeigt den Ersatzwiderstand dieser Schaltung an. Liegt eine Impedanzmessung vor, kann man sich zuerst Hilfe zu den Werten geben lassen. Anschließend kann man sich mit durch Auswählen den Gesamtwiderstand (Lautsprecher parallel mit dieser Zusatzschaltung) simulieren lassen. Es kann auch nur ein Teil der Schaltung verwendet werden, z.B. nur R2 und R3. Mögliche Bauteilwerte können aus gemessenen Impedanzkurven errechnet werden, die entsprechende Messung wird dann mit "Werte aus Impedanzmessung..." importiert. Die Korrekturschaltung kann danach auch mit der gemessenen Lautsprecherimpedanzkurve simuliert werden.

Dämpfungsglied


Dieses Dämpfungsglied dient zur Pegelreduzierung von dynamischen Hochtönern. Dabei wird die überflüssige Leistung in Wärme umgesetzt.

oben:
Die im Hochtonbereich abgegebene Leistung ist hauptsächlich vom Eingangssignal und der Weiche davor abhängig. Eine Abschätzung darüber kann man mit vorgegebenen Spektren und variablen Filtern durchführen. Dazu wird die Ausgangsleistung (RMS) des Verstärkers und die Weichenparameter angegeben. die im Hochtonbereich anliegende Leistung kann dann daraus errechnet werden.
Es kann aus verschiedenen Spektren gewählt werden.
- weißes Rauschen 20kHz: Jede Oktave im Frequenzbereich enthält die gleiche Energie
- weißes Rauschen 100kHz
- Musik-ähnlich 20kHz: bis 1,4kHz haben alle gleichen Pegel, darüber gibt es einen Abfall von 3dB/Oktave bis 20kHz
- Musik-ähnlich: wie zuvor mit zusätzlichen Oberwellen oberhalb 20kHz, Abfall 6dB/Oktave
- bandbegrenztes rosa Rauschen bis 20kHz (Abfall 3dB/Oktave)
- bandbegrenztes rosa Rauschen bis 100kHz (Abfall 3dB/Oktave)
sowie verschiedene Musikspektren (z.B. Dance)

Die letzten 4 Spektren ist benutzerdefiniert und können unter Optionen verändert werden.

unten:
Die abgegebene Leistung bezieht sich dabei auf die Leistung die am Hochtöner nach der Weiche anliegt. Sie liegt meist in einer Größenordnung von etwa 10% der Ausgangsleistung. (siehe oben) Soll die Pegelreduzierung hinter der Weiche direkt vor dem  Lautsprecher erfolgen, ist das, ohne die komplette Weiche zu modifizieren, nur mit den 2 Widerständen sinnvoll, da dadurch die Impedanz nach dem Filter nicht verändert wird.
Durch Eingabe selbst gewählter Werte kann man sich Gesamtimpedanz und Dämpfung errechnen lassen.

Hinweis:
Bei der Version mit einem Widerstand wird durch die größer werdende Gesamtimpedanz die abgegebene Leistung geringer. Der berechnete Wert für die Leistung von R3 basiert praxisnah auf einer konstanten Ausgangsspannung des Verstärkers, nicht auf der konstant abgegebenen Leistung (das wäre der Klammerwert).
Beispiel: Ein 8-Ohm-HT, bei dem nach der Weiche 10 Watt anliegen, wird um 6dB bedämpft: Der Vorwiderstand R3 beträgt so ca. 8 Ohm. durch die neue Gesamtimpedanz von 16 Ohm halbiert sich die Ausgangsleistung des Verstärkers auf 5W, weshalb R3 maximal nur noch 2,5 W anstatt bei gleichbleibender Leistung dann 5W aufnehmen müsste.

Bemerkung:
Diese Möglichkeit der Dämpfung funktioniert oft nicht bei Piezo-Hochtönern. Dort sollte ein Hochpass erster Ordnung mit hoher Grenzfrequenz (>2kHz) an eine große Impedanz eingesetzt werden, da sich Piezo-Hochtöner sehr stark kapazitiv verhalten, also muss ein kapazitiver Widerstand vorgeschaltet werden. Sie brauchen dafür meist keine anderen Weichenbauteile. Es sollten auch keine Spulen in dem Weichenzweig davor vorhanden sein, da durch die hohe Kapazität des Piezohochtöners sonst eher Schwingkreise entstehen könnten.

Equalizer

In diesem Modul können passive Frequenzkorrekturen berechnet werden. Typisch ist eine Höhen- oder Tiefenabsenkung, bzw. ein RLC-Sperrkreis, der als Kerbfilter wirkt.
Links lassen sich grobe Voreinstellungen wählen, aus denen empfohlene Bauteilgrößen errechnet werden. Diese lassen sich dann rechts modifizieren und in der Simulation die Auswirkungen abschätzen.
Mit dem importierten Frequenzgang kann man die Auswirkungen noch besser simulieren, zum Beispiel um einen Anhebung abzuschwächen.

Wird auch der Impedanzverlauf importiert, sind die Simulation noch näher an der Wirklichkeit.
Ein Haken bei Phase zeigt dien Phasengang ebenfalls mit an. Die anderen beiden Häkchen bestimmen, ob Impedanz und Frequenzgang mit simuliert werden sollen. Neben dem Filter selbst können Teile der Weiche mit dem Dämpfungsglied, mit gemessenen Frequenzgang und Impedanzgang des Lautsprechers mit simuliert werden. Das ist auch mit einem simulierten SPL-Verlauf z.B. Bassreflex möglich. Dazu müssen diese Werte vorher für dieses Modul exportiert worden sein. Nur dann lassen sie sich hier importieren. (Je nach Windows-Grafik ist evtl. ein Klick auf die Box "Simulation" nötig.)
Ein Klick auf das Bild zeigt den Aufbau des simulierten Filters.

Gesamtweichen-Simulation

Zur Simulation der Summe aller Zweige einer Frequenzweiche müssen die Daten zuvor durch Export aus den einzelnen Modulen (Tiefpass, Hochpass und wenn gewünscht Bandpass) übertragen werden.



Hat man die gewünschten Filter exportiert, kann man sich hier mit evtl. Verpolung von Hoch- oder Bandpass, sowie einer möglichen Pegelabsenkung den Summenfrequenzgang anzeigen lassen.
Es handelt sich hier aber um den idealen, berechneten Summenfrequenzgang, der vom realen aber deutlich abweicht: Gründe dafür sind z.B. 
Der Button "total" zeigt bei verschobenen Werten den Gesamtfrequenzgang von 20Hz bis 20kHz. In diesem Fenster kann sowohl in Frequenz- (X), als auch in Amplitudenrichtung (Y) hinein- und herausgezoot werden.
Mit dem Drücken linken Maustaste und dem Verschieben der Maus, verschiebt sich auch die Darstellung in beiden Richtungen. Wird die rechte Maustaste gedrückt und die Maus anschließend bewegt, vergrößert oder verkleinert sich der dargestellte Bereich, ebenfalls in X- und Y-Richtung.

Hinweis:
Die Auflösung, Darstellungsgenauigkeit und Geschwindigkeit in diesem Modul hängt von der Einstellung in den Optionen ab. Standardeinstellung ist die schnelle Methode. Eine Simulation ist nur möglich, wenn alle Exportdaten mit der gleichen Genauigkeit, wie mit der in den Optionen eingestellten vorliegen. Wenn gewünscht kann man die Daten von langsam nach schnell (fast) konvertieren, siehe Optionsmenü)

Experimentelle Ermittlung der Thiele-Small-Parameter

Um alle Parameter zu bekommen, gibt es zwei Methoden, die Massemethode und die Volumenmethode. Bei ersterer wird nach der ersten Messung eine bekannte Masse auf die Membran geklebt und die neue Resonanzfrequenz gemessen. Bei der zweiten Methode wird das Chassis in ein bekanntes, geschlossenen Volumen eingebaut und nochmals eine komplette Freqenz- und Gütemessung gemacht.

Liegen die TS-Parameter eines Chassis nicht vor, kann man sie auch selbst messen. Am besten werden alle diese Messungen mit einer kleinen Schallwand, an der der Lautsprecher verbaut wurde, durchgeführt.

Dazu sind folgende Schritte nötig: (es wird nun schrittweise anhand eines Beispiels die Messung erläutert.)

1. Lautsprecher weichklopfen
Beim Weichklopfen wird die Lautsprechermembran und -sicke mit einem sehr tiefen Ton ( 15 Hz) etwa 15 Stunden weicher gemacht, wobei die Resonanzfrequenz sinkt und sich die Parameter stabilisieren. Dann lässt man die Schwingspule über mehrere Stunden zur genaueren Messung abkühlen.

2. Gleichstrom-Widerstand und Durchmesser messen
Mit einem Multimeter misst man den direkten Widerstand der Schwingspule. Er ist etwas geringer als die angegebene Nennimpedanz. Dieser Wert ist Re und damit der erste Parameter, der als DC-Widerstand eingetragen wird. (Beispiel 3,1 Ohm) Nun kann auch gleich der Durchmesser des Lautsprechers in cm abgemessen werden. Und zwar reine Membran plus Hälfte der Aufhängung ist ein guter Richtwert. (z.B. 25,3 cm)

3. 10-Ohm-Widerstand statt Chassis anschließen
Der Lautsprecher wird erst durch einen 10 Ohm-Widerstand ersetzt, um die Verhältnisse U/Z festzulegen und die Impedanz dann direkt abzulesen. Dieser 10R-Widerstand ist nur ein Richtwert. Der Vorwiderstand sollte größer als der Chassis-Ersatzwiderstand sein.

4. Pegel einstellen
Nun wird die Ausgangsspannung des Verstärkers oder Ton-Generators auf einen festen Wert eingestellt, so dass z.B. am 10-Ohm-Widerstand z.B. 100mV anliegen. Eine empfehlenswerte Frequenz sind 50Hz, auf die der Tongenerator dabei eingestellt wird. Diese Spannung sollte mit einem genauen AC-Digital-Multimeter gemessen werden, optimal wäre ein True-RMS-Meßgerät. Trotzdem werden alle Messungen mit einem Sinus-Ton durchgeführt. Nun entsprechen 100 mV = 10 Ohm.

5. Lautsprecher anschließen
Jetzt wird der Widerstand entfernt und dafür der Lautsprecher angeschlossen. Er muss völlig frei und weit entfernt von Wänden b.z.w. anderen geraden Flächen sein. Dann wird die Impedanzkurve aufgenommen. Die Werte können in ein logarithmisches Z / f - Diagramm eingezeichnet werden.

6. Geforderte Einzelwerte in das Programm eingeben
Abhängig von der Größe des Lautsprechers beginnt man bei 15...40Hz und erhöht die Frequenz langsam und beobachtet das Multimeter. Man sucht das erste Impedanzmaximum. Die Spannung erhöht sich immer weiter bis zu einem bestimmten Punkt, dann fällt sie wieder. Man sucht genau die Frequenz, wo die gemessene Spannung am höchsten ist. (eine Nachkommastelle bei der Frequenz wäre gut...) (Beispiel 30,0 Hz, 260 mV = 26,0 Ohm) Nun schreibt man den Wert der Frequenz und der Impedanz bei Freiluft-Resonanz und Überhöhung hinein.

Nun will das Programm zwei Frequenzen f1 und f2  (bei 8,98 Ohm) wissen:
f1 ist unterhalb der Freiluftresonanz, f2 darüber.
Nun dreht man die Frequenz runter, bis man bei 8,98 Ohm, also 89,8 mV ist. (z.B. 20,0 Hz) Dann wieder nach oben, bis man wiederum die 89,8 mV erreicht. (z.B. 45 Hz.)

Jetzt hat man neben der Freiluftresonanzfrequenz fs bereits die elektrische Güte Qes, die mech. Güte Qms und damit auch den wichtigen Parameter der Gesamtgüte Qts.

7. Thiele-Small-Parameter berechnen lassen

Um an den wichtigen Parameter des Äquivalentvolumens Vas zu kommen, gibt es zwei Methoden.


Ich bevorzuge die erste Variante, sie ist weniger aufwändig. Dazu sollte aber sehr genau gemessen werden. Hier wird eine genau definierte Masse (z.B. Knetmasse) an der Membran angebracht und einfach die neue, nun tiefere Resonanzfrequenz gemessen. Die Größe der Masse hängt auch von der Lautsprecher-Größe ab und sollte zwischen 5 und 50 g liegen. im Beispiel: eine 10g Masse produziert eine neue Resonanz bei 28,3 Hz.

Nun hätten wir auch das Vas (124,3 Liter) und alle anderen, für eine Konstruktion nötigen Werte. Bei der 2. Methode wird der Lautsprecher in ein genau bekanntes, geschlossenes Volumen angekoppelt, und wiederum eine Impedanzkurve aufgenommen. Die neue Einbau-Resonanzfrequenz ist höher, auch die Einbaugüte ist gestiegen. Auch hier wieder, wie zuvor, die Werte eingeben und einfach rechnen lassen.

8. Induktivitätsmessung
Für Frequenzweichen ist der induktive Anteil der Spule ebenfalls interessant.  Man wählt eine entsprechend hohe Frequenz (typisch 6 - 15 kHz) z.B. 10 kHz und misst wieder den genauen Wert der Impedanz. (z.B. 865 mV also 86,5 Ohm) Die Schwingspulen-Induktivität des Chassis' wird nun berechnet und angezeigt, hier 1376 uH.

Die Genauigkeit aller Berechnungswerte liegt mit unter 5 % im akzeptablen Rahmen. Die Gesamtgenauigkeit ist noch geringer. Das liegt nicht nur an ungenauen Messungen sondern an  ungenaue Konstanten wie z.B. Luftdichte und Schallgeschwindigkeit, die einfach, quadratisch oder sogar kubisch eingehen, so dass Abweichungen vorprogrammiert sind. Weiter wirken Innenwiderstände des Tongenerators und des Multimeters, weshalb eine zusätzliche Endstufe Verbesserung bringt. Die Genauigkeit genügt aber völlig den Möglichkeiten zur Berechnung von einfachen Gehäuse-Konstruktionen.

Dan schreibt man noch den Hersteller und geneuen Typ in die entsprechenden Eingabefelder. Die Maximalleistung steht in der Regel auf dem Lautsprecher oder wird vom Hersteller mit geliefert. Das Eigenvolumen kann man abschätzen oder auch im Modul Eigenvolumen näherungsweise berechnen lassen.

Man kann diese Werte nun übernehmen oder in eine BCD-Datei abspeichern.
Der schnellste Weg ist die Messung mit einem Messprogramm. REW-Impedanzkurven können hier eingelesen und importiert werden, um hier die TSPs zu berechnen.

Messdatenimport

In diesem Modul können Frequenz- oder Impedanzkurven, die mit dem Room EQ Wizard (REW) gemessen und exportiert wurden importiert werden. In diesem Tool hängen die Anzahl der exportieren Werte stark von Programmversion und der Darstellung ab. Welches Trennzeichen benutzt wird (Komma, Space...) ist egal.

Im BassCADe-Modul zum importieren auf den Button Import klicken und die entsprechende Datei (*.txt) auswählen. Der Fortschritt wird angezeigt und nach dem konvertieren auch die Kurve. Im Fenster oben stehen die Eckdaten, wie viel Werte aus der Datei ausgeesen und konvertiert wurde. Weniger als 900 (mind. 96 pro Oktave) sollten es nicht sein. Dann sieht die Kurve auch stufig aus. Verbessern lässt sich das vor allem durch mehr Daten beim Export, aber auch mit dem Häkchen bei "antialiasing" im Importmodul wird die Stufigkeit durch Interpolation verringert. (Dazu dieses vor dem Import auswählen.) BassCADe importiert max. 100000 Werte. Sollten wieder Erwarten zu viele Messwerte in der Datei sein, dann kann man mithilfe des Balkens links reduziert werden, so dass dann nur jeder zweite, dritte ... Wert eingelesen wird.
Mit dem Häkchen auf Phase wird auch die Phasengang angezeigt und später mit in die Datensätze kopiert. Vor allem Frequenzmessungen mit dem Mikrofon können verrauscht sein. Mit Mittelung Pegel bzw. Mittelung Phase lassen sich hier Verbesserungen erzielen, aber weniger ist besser, denn 1/3 Oktave oder weniger (1/2) sind für die Praxis kaum brauchbar.
Normalerweise wird der Frequenzbereich von 10Hz-20kHz dargestellt, mir Auswahl von "full" der komplette Bereich von 1Hz-100kHz wird dann gezeigt.

Nun kann man mit der Auswahl rechts wählen, in welchen Slot man die momentane Messung kopiert. Vorher dazu am besten einen Namen vergeben. Dazu stehen 3 Frequenzgang- und 3 Impedanzgang-Slots zur Verfügung. (Die Phase wird nur mit kopiert, wenn sie dargestellt wird.)
Zusätzlich lässt sich eine Frequenzmessung auch in eine der 6 Gehäusemessungen kopieren, um mit Simulationen (Simulationsvergleich) direkt verglichen werden zu können.
Nach diesem kopieren in die Slots ist ein Verändern dieser Messungen (also neues Filtern) nicht mehr möglich.

So lassen sich nun mehrere Messungen z.B. Hoch-, Mittel und Tieftöner getrennt (jeweils Impedanz und Frequenzgang) importieren und diese Kurven verwenden. Der Offset symbolisiert den 0-dB-Linie der Messung, dieser kann (vor dem Slot-Kopieren) auch angepasst werden. Die untere und ober Frequenz lässt sich in allen Slots verändern, um den Frequenzbereich einzuengen. Beim direkten Import (vor dem Slot-Kopieren) kann man ihn auch erweitern, dann wird der neue Wert bis zur gewünschten Grenze kopiert.

Maximaler Schalldruck

Da das menschliche Gehör logarithmisch arbeitet, ist es für viele oft nur schwer vorstellbar, wie laut nun wirklich ein Paar Lautsprecher ist. Das ist auch der Grund, warum für die Berechnungen der Pegel das logarithmische Maß Dezibel (dB) verwendet wird. Nur zum besseren Verständnis führte man das Maß Sone (Lautheit) ein, bei der eine doppelte Lautstärke auch den sone-Wert verdoppelt. 1sone=40dB, 2sone=50dB, 3sone=56dB, 4sone=60dB.
Damit sich die Lautstärke verdoppelt, muss der Pegel verzehnfacht (+10dB) werden. Das bedeutet aber auch eine Verzehnfachung der Leistung! Selbst eine Verdopplung des Schalldrucks ergibt nur einen Gewinn von 6dB.
Weiterhin verdoppelt sich der Schalldruck nicht, wenn man zwei gleichlaute Boxen verwendet. Der Pegelzuwachs liegt (Addition der Effektivwerte) im Mittel bei nur 3dB. Das heißt, man benötigt 10 gleichlaute Boxen für die doppelte Lautstärke!

Nur wenn beide Lautsprecher (mit so auch doppelter Membranfläche) das gleiche Signal phasenrichtig wiedergeben und ihr Abstand zueinander klein gegenüber der Wellenlänge des Signals ist (also bei parallelgeschalteten nebeneinander  positionierten Tieftönern), dann sind Pegelgewinne bis zu 6dB möglich.
Diese Berechnung geht von räumlich getrennten Boxen aus, bei denen sich nur deren mittlere Effektivwerte addieren. Mit Auswahl von "Druckaddition" lässt sich für den Bassbereich aber auch mit +6dB bei Chassisverdopplung rechnen.

Mit doppeltem Abstand nimmt der Schalldruck um 6dB ab. Nur bei einer Zylinderwelle im Nahfeld (line-array) kann sie mit 3dB bei Verdopplung abfallen.Diese Option lässt sich mit r (r²) anwählen.

Dezibel-Angaben beziehen sich auf einen Pegel, der von der Frequenz unabhängig ist. Da das Ohr jedoch unterschiedliche Frequenzen unterschiedlich laut wahrnimmt, gibt es die Einheit Phon, die diesen Ohreinfluss berücksichtigt. Das geschieht durch Isophonen, also Linien gleicher Lautstärke. Um den Zusammenhang zwischen Phon und Dezibel zu zeigen, gibt es eine sogenanntes Hörflächen-Diagramm (nach DIN 45630). Wie dort zu sehen, reichen bereits bei ca. 3,5kHz 115dB zum Erreichen der Schmerzschwelle von 130Phon, während man im Tiefbassbereich (ca 30Hz) etwa 150dB dafür braucht, das ist der 60fache Schalldruck.


(Quelle: Fellbaum, Klaus: Elektronische Sprachsignalverarbeitung)

Bei der Schalldruck-Messung ist das jedoch kompliziert, weshalb man einfach Kurven (A, B, C, D) zur Vorfilterung verwendet, die Angaben sind dann z.B. dB(A).
Der Vorteil des logarithmischen Rechnens ist der große Bereich, eine Multiplikation wird in eine Addition umgewandelt. Also 10dB + 10dB = 20dB, heißt 10-fache Leistung * 10-fache Leistung gleich 100 fache Leistung.
Auch nimmt man breitbandige Ereignisse lauter wahr als einzelne Töne, es gibt spektrale Verdeckungen, so ist es subjektiv immer anders als in dB.

Seit Version 3.2 lassen sich auch Gesamtpegel von verschiedenen Boxentypen berechnen.

Da die Bestromung der Lautsprecher die Schwingspulentemperatur ansteigen lässt, verringert sich so die aufgenommene elektrische und so auch die abgegebene akustische Leistung. Mit dem Regler Schwingspulentemperatur kann man hier diesen Effekt mit einbeziehen. Bei der Abschätzung der Temperatur wird anhand des Boxentyps und der Leistung die Temperatur abgeschätzt. Es wurden Erfahrungskurven der Pegelverringerung abhängig vom Boxentyp aus dem PA-Bereich verwendet.

Neu ab Version 3.4 ist die Möglichkeit die nötige Auslenkung der Membran abhängig vom Schalldruck zu berechnen.

Volumenkorrektur

Ein Teil davon war früher im Modul Rohrberechnung. Bei der Berechnung des benötigten Innenvolumens werden folgende Volumen berücksichtigt:
Dieses Modul kann auch direkt aus den Boxenmodulen (geschlossen, Bassreflex, geschl. Bandpass, ventilierter Bandpass) aufgerufen werden, dann werden die Daten (Rohrabmaße) direkt übergeben. Nun nur noch die Gehäusestärke (Boxenwand), Tunnelwandstärke bzw. Rohrwandstärke (Dicke des Kunststoffs vom Rohr) eingeben.
Auch die Bauweise des Rohres oder Tunnels spielt eine Rolle, hier kann man aus 8 verschiedenen Bauweisen wählen und so das real benötigte Innenvolumen bestimmen.
Das neue Innenvolumen wird angezeigt, kann aber auch gleich direkt in ein gewünschtes Gehäusemodul übernommen werden.

Minimaler Rohrinnendurchmesser

Dieses Tool kann direkt im Menü vom Hauptfenster aus oder auch aus dem Bassreflex-Modul gestartet werden. (Ein Klick auf den Rohrdurchmesser)

links oben: Minimaler Rohrdurchmesser
Mit Eingabe der gewünschten Werte kann man sich eine Empfehlung holen, wie groß der Rohrinnendurchmesser mindestens sein sollte. Abhängig von der Membranfläche, dem Hub und der Tuningfrequenz wird der minimal empfehlenswerte Innendurchmesser berechnet.

rechts oben: Rohrlängentransformation
Die Rohrlänge eines Bassreflexsystems ist abhängig vom Einbau. Will man das Rohr anders befestigen, kann man die Länge hiermit korrigieren. Im Programm wird (wie woanders auch) immer von der normierten Länge ausgegangen, bei der das BR-Rohr am Ausgang bündig mit dem Gehäuse abschließt und innen frei hineinragt. (im Bild obere Darstellung) Das Rohr kann leicht gekürzt werden, wenn es sowohl innen, also auch außen abschließt. Diese Länge wird auch für reine  Gehäusedurchbrüche ohne Rohr benutzt. (im Bild: Mitte) Um lange Rohre zu ermöglichen, also das BR-Rohr aus dem Gehäuse herausragen zulassen, muss es nochmals verlängert werden. Diese Umrechnung ist vor allem bei kurzen Rohren mit großem Durchmesser notwendig, da sonst die Tuningfrequenz nicht mehr stimmt. (untere Darstellung)


rechts unten: Rohr-Tunnel-Umrechnung
Will man anstatt eines Rohres einen rechteckigen Tunnel gleicher Länge benutzen oder umgekehrt, werden hier die entsprechenden Dimensionen kalkuliert. Auch vom Querschnitt her kann eine Tunnel- oder Rohrdimension errechnet werden.

unten: Rohrlängen-Umrechnung
Wurde vom Hersteller eine Rohrlänge bei einem bestimmten Innendurchmesser angegeben, so lässt sich hier die Rohrlänge bei einem alternativen Rohr ausrechnen. Je größer der Querschnitt, desto größer die Rohrlänge. Aber aufgrund des Einbaus verhält sich dieser Zusammenhang nicht vollkommen linear. Es kann aber auch nach der linearen Methode (ohne Luftsäulenkorrektur) berechnet werden, da sich die Ergebnisse bei vielen Rohren und großen Rohrdurchmessern stark unterscheiden können. Durch die schwingende Luftsäulen hinter dem Rohr kann ein großes Rohr in der Praxis kürzer ausfallen, das wird hierbei dann (bei Luftsäulenkorrektur) mit berücksichtigt.

Ermittlung des Verlustfaktors Ql

Um auch nachzuprüfen, wie dicht sich eine Bassreflex-Konstruktion an der Simulation befindet, kann man den Verlustfaktor messen, den man zuvor oft nur abschätzen konnte, z.B. Werte um 10;

1. Thiele-Small-Parameter eingeben (Qts, Qms, Qes, fs)
2. Frequenz des unteren Impedanzmaximums fl messen und eintragen
3. Frequenz des Impedanzminimums fm oberhalb fl messen und eintragen
4. Widerstand am Impedanzminimum Rm messen und eintragen
5. Frequenz des oberen Impedanzmaximums fh messen und eintragen
6. Bassreflexrohr dicht verschließen
7. Impedanzmaximum dieses geschlossenen Systems (Resonanzfrequenz fc) messen und eintragen

alle Werte werden daraufhin berechnet. Der Quotient aus fb/fm dient zur Abschätzung der Genauigkeit, er sollte etwa 1 betragen. Die Abweichung wird dann auch in % ausgegeben. Werte kleiner 5% sind sehr gut.

Eigenvolumen

Um das Eigenvolumen eines Lautsprechers, also das Volumen, das er selbst benötigt, zu errechnen, muss man die typischen Abmessungen eingeben, das Volumen wird dann ausgegeben, bzw. mit "Übernehmen" kann man den Wert direkt in den Datensatz des derzeitig benutzten Lautsprechers laden. In Datenblättern wird dieser Wert auch als Verdrängungsvolumen oder im Englischen als displacement bezeichnet. Aber aufpassen: Auch das Verschiebevolumen Vd, das sich aus Mebranfläche Sd und Xmax ergibt, wird manchmal so genannt.
Im Bild stellt der blaue Teil den Schnitt durch die Frontplatte dar. Alle Werte von d1...d5 sind die jeweiligen Durchmesser. Die Länge s bzw. deren Breite und Dicke stellt die einzelnen Stege aus Stahlblech oder Aluminium-Druckguss dar, die den Korb bilden. Das Volumen hängt auch von der Montage ab. Bei der normalen Front-Montage, also den Korb von außen auf die Fronplatte zu schrauben, ist das Volumen kleiner, als wenn man das gesamte Teil von innen an die Front schraubt, so dass man den Plattenausschnitt direkt sehen kann. Diese Hinterfront-Montage ist bei einigen Subwoofern nötig und das komplette Volumen wird mit einem Kreuz an der Check-Box berechnet.
Zusätzlich wurde auch die Korb-Nach-Außen-Variante mit integriert, wie sie bei Car-HiFi-Show-Subwoofern des öfteren verwendet wird. Hier ist das Volumen negativ, da durch die Membran zusätzliches Volumen zur Box gewonnen wird.

Zusammenschaltung mehrerer Lautsprecher

Wenn es darum geht, mehrere Lautsprecher oder Boxen zusammenzuschalten, gibt es neben der klassischen Reihen- und Parallelschaltung mit zunehmender Lautsprecheranzahl weitere Möglichkeiten. Schaltet man zu viele Lautsprecher parallel, sinkt die Gesamtimpedanz zu stark, so dass der Verstärker sie nicht mehr ansteuern kann. Eventuell kommt es so auch zur Schädigung oder Zerstörung der Endstufe. Werden zu viele Lautsprecher in Reihe (in Serie) geschaltet, steigt die Gesamtimpedanz, so dass hier die maximale Ausgangsleistung zu klein wird.
Vor allem bei 4, 9 und 16 Lautsprechern gibt es Alternativen, bei denen die Gesamtimpedanz dann gleich der Einzelimpedanz ist.

Es werden hier alle Varianten bei bis zu 50 Lautsprechern berechnet, bei denen jeder Lautsprecher den gleichen Leistungsanteil erhält.

Die auf dem Bild dargestellte Variante zeigt 6 Lautsprecher, bei denen jeweils 2 in Reihe geschaltet werden.Die sich daraus ergebenen 3 Gruppen werden dann parallel angeschlossen. Bei einer Lautsprecher-Impedanz von 6...8 Ohm gerät die Gesamtimpedanz nie unter 4 Ohm, die z.B. bei Stereo-Heimverstärkern das Minimum darstellt. Es dürfen bei diesen Zusammenschaltungen generell nur absolut gleiche Lautsprecher verwendet werden. Das einfache Parallelschalten von verschiedenen Mehrwegeboxen funktioniert, jedoch kann es in Einzelfällen zu Impedanz-Minima bei bestimmten Frequenzen kommen, die je nach Verstärker Probleme machen können. Das In-Reihe-Schalten von verschiedenen Mehrwege-Boxen sollte man aber auf jeden Fall unterlassen, da der Widerstand abhängig von der Frequenz zu stark schwankt und die Induktivität die Hochtonbereich verändert!

Spulen selber wickeln

Luftspulen lassen sich auch leicht selber wickeln, z.B. wenn keine geeignete Induktivität zur Verfügung steht. Anhand der Vorgabewerte Induktivität und Innenwiderstand wird ein typ. Kerndurchmesser und eine Spulenhöhe vorgegeben. Dazu auch die Anzahl der Windungen und der Drahtdurchmesser.
Im Bereich von 100uH bis 1mH sollten diese Richtwerte akzeptabel funktionieren. Der DC-Widerstand lässt sich anhand des Lautsprechers auch abschätzen. Dazu wird nur eine bestimmte Gütenerhöhung zugelassen.

Standard-Kern: Kerndurchmesser ist doppelt so groß wie die Höhe.
Kleiner Kern: nur für höheren kHz-Bereich nutzen Der Kerndurchmesser ist viermal so groß wie die Höhe.

Das sind alles nur Richtwerte, man muss beim Wickeln nachmessen und entsprechend mehr oder weniger Windungen benutzen. Misst jemand händisch zur Bestätigung die Werte nach, kann er sich aus den Messwerten auch die Spulen-Induktivität
errechnen lassen, am besten mit einer Serien-Resonanzmessung.

Umrechner

Dieses Modul rechnet z.B. angelsächsische Maßeinheiten (wie oft gebräuchliche inch, foot, etc.) in das metrische System (SI-Einheiten) um und umgekehrt. So kann man nun damit auch Angaben aus Original-Datenblättern von US-Herstellern umrechnen und in die TSP-Inputmaske eingeben.
Umgerechnet werden Längen-, Flächen-, Volumen- und Masse-Einheiten. (also alles, was für Lautsprecher nötig ist) Man gibt dazu den Wert in das jeweilige Fenster ein und wählt die vorgegebene Maßeinheit aus. Dann erfolgt die Ausgabe in sämtliche anderen Einheiten.

Pegel:
Hier ist die Umrechnung von Dezibel-Schalldruckpegel in sone und Pascal möglich. Auch das Verhältnis (Verstärkung, Dämpfung) von Spannungen (oder äquivalenten Feldgrößen) und Leistungen (oder anderen Energiegrößen) wird ausgegeben. Vorsicht, der Anwender sollte wissen, was er hier umrechnet, damit hier keine absoluten Pegel mit relativen verwechselt werden! Dabei werden beim Druck, aber auch bei den Spannungs- und Leistungsfaktoren die üblichen Vorzeichen benutzt:
f (femto) 10 hoch -15
p (pico) 10 hoch -12 (Billiardstel)
n (nano) 10 hoch -9 (Milliardstel)
u (mikro) 10 hoch -6 (Millionstel)
m (milli) 10 hoch -3 (Tausendstel)
k (kilo) 10 hoch 3 (Tausend)
M (mega) 10 hoch 6 (Millionen)
G (giga) 10 hoch 9 (Milliarden)
T (tera) 10 hoch 12 (Billiarden)
P (peta)  10 hoch 15


Länge:
Bei der Eingabe der Länge in foot (Fuß) ist, wie sonst in den USA üblich, die Eingabe in  foot und Inch (Zoll) möglich. 10 ft 10 in. sind 130 inch, also ungefähr 10,83 Foot. (12 in = 1 ft.) Ist die eingebene Länge größer als 1 ft., dann wird neben der mathematischen auch die US-Darstellung ft/in angezeigt. Wahlweise lässt sich auch das amerikanische Zoll (inch) in Bruchform eingeben. Also z.B. anstatt 3,75 dann in die erste Zelle "3" und "3/4" in die zweite. Der Umrechner versucht auch einen vorgegeben Wert in die Bruchform zu bringen. Maximaler Nenner ist hierbei 12. ob der Wert genau erreicht wird oder nur als Näherung, wird durch die ca.-Angabe (etwa) gezeigt.

Volumen:
Es werden hier nicht nur die Ergebnisse in üblichen Raummaßen, sondern auch in Trocken- und Flüssigkeitsmaße ausgegeben. Es gibt Unterschiede zwischen den imperialen (englischen) und amerikanischen Maßen. Alle Maßeinheiten hier sind US-Einheiten, nicht imperiale, da die Briten im Zuge der EU-Hamonisierung auf das metrische System umstellen mussten. (und das ist auch gut so!) z.B. 1 US-Gallone = 3,79 Liter, (1 imp. Gallone = 4,55 Liter)

Es können Frequenzen in Periodendauern und Wellenlängen umgerechnet werden. Auch die Laufzeit von Schallwellen wird hier umgerechnet.


Car-HiFi-Verkabelung

Dieses Modul berechnet die nötigen Querschnitte der Versorgungskabel, die für Car-HiFi-Endstufen gedacht sind. Man kann bis zu 4 unterschiedliche Endstufen verkabeln, wobei jede bis zu 6 gleiche Kanäle besitzen darf.

1. Schritt Endstufe definieren:
Hier kann man anhand der Gesamtstromaufnahme, der Gesamtnennleistung oder auch der Sinus-Ausgangsleistung (RMS) pro Kanal (1...6-Kanäle) und einem abgeschätzten Wirkungsgrad den Strom festlegen. Mit einem Doppelklick auf die Box kann auch ein Namen vergeben werden.

2. Kabellängen festlegen:
Wird mehr als eine Endstufe verwendet, wird ein Verteiler definiert. Alle Längen werden für jedes Kabel eingetragen. Die einzelnen Verstärkerangaben können einzeln in Dateien gepeichert werden. Auch das Speichern der gesamten Konfiguration (jeder Verstärker, alle Kabel und Sicherungen) ist möglich. Damit werden auch die Spannungsabfälle berechnet, die auch von der Masseverkabelung abhängen.
Aus den Summenströmen wird dann der jeweilige Querschnitt nach DIN errechnet. (mit Tipp oder Auto-Tipp)
Mit Grenzauslegung wird das Kabel  und die Sicherung bis zum Maximum ausgenutzt, besser ist eine Reserve, um schnelle Sicherungen nicht auszulösen. Angenommen wird Gruppe 2 mit mehrere gleichzeitig verlegten Leitungen in einem Kanal.
Nun kann man die einzelnen Querschnitte, die Kabelanzahl und auch den Sicherungswert variieren, also Kabelquerschnitt z.B. erhöhen. Wird dabei eine Normabweichung oder Stromüberschreitung festgestellt, erscheinen rote Ausrufezeichen und in der Statusleiste unten steht der Grund.

Elektronikmodule

Seit Version 3.4.4 gibt es diverse Elektronikmodule. Diese können nur über das Menü, nicht über die Buttons auf dem Startfenster aufgerufen werden.

1. Röhrenverstärker

Hier wird eine Verstärkerstufe mit einer Elektronenröhre (Triode, Pentode) berechnet.
Oben rechts wird anhand der Röhrenparameter (Steilheit S) mit sich ergebenen Innenwiderstand die Verstärkung oder der Durchgiff errechnet. (Röhrengleichung nach Barkhausen) Dazu ist die zu berechnende Größe auszuwählen: Steilheit S, Innenwiderstand Ri oder Durchgriff D.
Die Spannungsverstärkung µ hängt direkt mit dem Durchgriff D zusammen, aus S und Ri ergeben sich also immer µ und D. Will man die notwendige Steilheit errechnen lassen, wir neben dem Innenwiderstand nun entweder der Durchgriff D eingegeben, (Kreuz bei Spannungsverstärkung) oder will man die Verstärkung vorgeben, dann ohne Kreuz bei der Spannungsverstärkung.
Für die Berechnung der Verstärkerstufe werden nun alle Daten eingegeben: Die Versorgungsspannung +U0 ist die reine Gleichspannung zur Versorgung vor dem Anodenwiderstand. Anhand der Röhrenkennlinie wählt man den Anodenstrom Ia (typ. 5mA) bzw. Anodenwiderstand Ra (typ. 100kOhm) worauf sich eine niedrige Anodenspannung  (typ.100V) ergibt. Die Verlustleistung durch diesen Spannungsabfall im Anodenwiderstand wird ebenfalls ausgegeben.

2. Operationsverstärker

Hier wird eine Verstärkerstufe mit einem OPV berechnet. Nach der Auswahl, ob die nichtinvertierte oder invertierte Beschaltung benutzt werden soll, kann man links wählen, welche 3 der 5 Parameter man vorgibt, Eingangsspannung U1, Ausgangsspannung U2, Widerstand R1, Widerstand R2 oder die Verstärkung. Die Spannung kann in mV oder Volt eingegeben werden, die Widerstände in Ohm oder Kiloohm. Bei der Verstärkung kann der Faktor direkt oder als Dezibel-Wert angegeben werden. Dazu wird jeweils auf die Einheit hinter dem Feld doppelgeklickt.

Zur Abschätzung der maximalen Verstärkung oder der maximalen oberen Grenzfrequenz kann das rechte unter Feld benutzt werden. Dazu werden die OPV-Parameter B1-Bandbreite und Leerlaufverstärkung (open loop-gain) herangezogen


3. Standard-Anwendungen (Elektronik)

Hier können einige häufig genutzte Anwendungen wie die  Berechnung von LED-Vorwiderständen, die  Gleichrichtung und Siebung nach einem Trafo, Auslegung eines einstellbaren Stabi (wie z.B. LM317) und  diverse Multivibratorschaltungen berechnet werden.

3.1 LED-Vorwiderstand

Der zu berechnende Parameter wird links ausgewählt, dieser wird dann aus den anderen errechnet. Zuerst wird der LED-Typs ausgewählt und so die Flussspannung (forward-voltage) und der LED-Laststrom vorgeben. (Der Strom nur, wenn er nicht errechnet werden soll. Aus der Versorgungsspannung , der Anzahl der Dioden (wie z.B. im Bild 2) und dem Lasstrom üblicherweise der Widerstand R. Mit dem Button "max?"wird die maximal mögliche Anzahl von LEDs abhängig von der Versorgungsspannung und der Flussspannung ausgewählt.
Zusätzlich werden die Verlustleistung im Widerstand, die aufgenommene Leistung der Diode und die Gesamtleistung errechnet.

3.2 Trafo-Netzteil

Oben kann aus der Wechselspannung (AC) die maximale erzielbare Gleichspannung (DC) bei der Gleichrichtung berechnet werden. Die Brückengleichrichtung (Graetz) mit 4 Dioden ist dabei Standard, optional wäre hier auch die Einweggleichrichtung bei kleinen Lasten möglich.
Im unteren Teil kann man anhand der Lasten und des zulässigen Spannungseinbruchs die Größe der Siebkapazität bestimmen.
Da der Verlauf je nach ohmscher Last (Abfall als e-Funktion), Konstantstrom (linearer Abfall) und konstanter Leistung (z.B. DCDC-Wandler, quadratischer Abfall) unterschiedlich ist, werden sie hier für genauere Bestimmung unterschieden. (Der Verlauf bei konstanter Leistung ist dabei nur näherungsweise möglich.)
Der Spannungsverlauf einer halben Periode wird dazu auch grafisch rechts dargestellt. (Bei Einweggleichrichtung ist dann die volle Periode zu sehen.)

3.3 Einstellbarer Spannungsregler

Hier kann der klassische LM317-Spannungsregler ausgelegt werden. Der gesuchte (zu ändernde) Wert (meist R2) wird ausgewählt, die anderen eingegeben Das Widerstandsverhältnis bestimmt die Ausgangsspannung.
Ein Doppelklick auf den unterstrichenen Text mit dem Widerstandsverhältnis ruft das entsprechende Modul mit empfohlenen Widerstandsvarianten auf.
R1 sollte um 200 Ohm, aber unter 1kOhm sein. Der Widerstand R2 kann sowohl in Ohm als auch in Kiloohm ein- oder ausgegeben werden. Zum Abändern der Einheit ist ein Doppelklick auf den Text der Einheit nötig.
Die beiden Schieberegler für Referenzspannung und Leckstrom simulieren die Toleranzen, die laut Datenblatt beim LM möglich sein.
Die negative Variante mit dem LM337 unterscheidet sich nur in der Beschaltung und dem Vorzeichen der Spannung, die Berechnung erfolgt nach dem gleichen Prinzip.
Die Grundberechnung für den LM317 funktioniert auch mit ähnlichen Reglern wie z.B. LM117, LM217,  LM1084-ADJ, LM1085-ADJ, LM1086-ADJ, LM-1117-ADJ, LP3965.
Die Grundberechnung für den LM337 funktioniert auch mit ähnlichen Reglern wie z.B.  LM137, LT137A, LT337A.

3.4 Multivibrator

Um einen Takt im Bereich von einigen Hertz bis in den Kilohertz/ (oder gar einigen MHz) zu erzeugen, können hier einfache bistabile Multivibratoren ausgelegt werden. Hier stehen mehrere Optionen zur Verügung. Zu beachten sind aber die großen Toleranzen, die bei diesen Schaltungen auftreten können, das liegt neben ungenauen Kapazitäten am Einfluss der Schwelle der aktiven Bauteile.

4. Widerstände

Dieses Modul bietet mehrere Funktionen:
4.1. Beschriftung von SMD-Widerständen werden in echte Wert "übersetzt"
4.2. Farbmarkierung von Hole-Thru-Widerständen werden in Wert und Toleranz überführt.
4.3. Berechnung von bis zu 3 Widerständen bei Parallel oder Serienschaltung.
4.4. Ohmsches Gesetz: Umrechnen von Spannung, Strom, Widerstand und Leistung
4.5. Widerstandverhältnis: Geeignete Widerstandspaarungen werden anhand des vorgegebenen Widerstandsverhältnisses herausgesucht.

4.1. Neben "0" können drei- und vier-stellige Kombinationen eingegeben werden, z.B. 102, 1001, 01B, der korrekte Wert, hier jeweils 1 kOhm wird ausgeben.

4.2. Auf dem Thru-Hole-Widerstand sind Farbringe oder Farbmarkierungen links beginnend aufgetragen. Um mit der richtigen Seite zu beginnen, sind alle Ringe eher links nach gestellt oder der letzte, rechte Ring besitzt einen größeren Abstand.
Nach Auswahl der Anzahl von Farbringen (3...6) wird unten durch Auswahl mit den Auf-Ab-Stellern die genaue Kodierung angegeben. Widerstandswert und Toleranz werden dann ausgegeben.

4.3. Serien-, Parallelschaltung:
Zuerst wählt man, ob man 2 oder 3 Widerstände parallel oder in Reihe geschaltet berechnen möchte. Dann selektiert man, ob man dem Gesamtwert (total) oder einen Teilwiderstand errechnet haben möchte. Durch anklicken der jeweiligen Einheit, kann man jeweils zwischen Ohm, kOhm und MOhm umschalten.
Hinweis: Um mehr Stellen nach dem Komma zu erhalten, einfach bei den Eingabewerten mehr angeben. (Also lieber "10,00" angeben anstatt "10" um auch beim Ergebnis zwei Stellen mehr zu erhalten.)

4.4. Ohmsches Gesetz: Hier kann man 2 Größen (Spannung, Strom, Widerstand und Leistung) in die jeweils anderen beiden Größen umrechnen. Dazu zuerst mit dem Schieberegler auswählen, welche Werte man vorgeben und welche man berechnen kann. Die jeweils zu berechnenden Werte werden ausgegraut. Durch anklicken der jeweiligen Einheit, kann man diese umschalten.

4.5. Widerstandverhältnis: Hier werden geeignete Widerstandspaarungen anhand des vorgegebenen Verhältnisses herausgesucht.
Erste Möglichkeit ist direkt aus einem Spannungsteiler oder einem vorgegebenen Verhältnis. Dabei wird aus dem gewünschten Spannungsverhältnis (Vorgabe 25,5 -> 5,0V, also 5,1) das Widerstandsverhältnis (hier 4,1) errechnet und anhand der R1-Dekade der zugehörige R2 bestimmt. Hier kann zwischen E24 und E96-Reihe (oder beide) ausgewählt werden. In der Tabelle unten werden dann alle Widerstandswerte von R1 mit zugehörigen R2 ausgegeben, entweder nach Größe oder sortiert nach Abweichung vom Zielwert beginnend mit der kleinsten. In der Tabelle erscheint auch die Summe (R1+R2) des Widerstandes und die Leistung des größeren Widerstandes bei der angegebenen Spannung, der die größere Leistung besitzt.
Als zweite Variante kann das Widerstandsverhältnis als Teiler z.B. 9/4 (=2,25) angegeben werden. Eine Leistungsberechnung ist dann nicht möglich.
Als 3. Variante gibt man das Widerstandsverhältnis direkt und die Spannung über beide Widerstände an. Mit dem 1/x-Button wird der Reziprokwert des Widerstandsverhältnis als Vorgabe verwendet. (also z.B. bei 9/4=2,25 dann 4/9=0,444)

5. Kondensatoren

5.1. Hier kann die Gesamtkapazität von parallel oder in Reihe geschalteten Kodensatoren bestimmen.
5.2. Kennzeichnung von Kondensatoren
5.3. Berechnung von Blindwiderständen von Spulen und Kondensatoren

5.1. Serien-, Parallelschaltung:
Zuerst wählt man, ob man 2 oder 3 Kondensatoren parallel oder in Reihe geschaltet berechnen möchte. Dann selektiert man, ob man dem Gesamtwert (total) oder eine Teilkapazität errechnet haben möchte. Durch anklicken der jeweiligen Einheit, kann man jeweils zwischen pF, nF und uF umschalten.

5.2. Kennzeichnung von Kondenstoren
Kryptische Aufdrucke werden in den realen Wert evtl. mit Toleranz und Maximalspannung überführt.

5.3. Impedanz und Blindwiderstände
Hier kann der komplex imaginäre Widerstand von Kondensatoren zusammen mit Widerständen und Spulen berechnet werden. Dafür steht als Beschaltung der Serienschwingkreis und der Parallelschwingkreis zur Verfügung. Die Berechnung erfolgt mit dem Widerstand R, der realen Spule bestehend aus Induktivität L und dem Innenwiderstand Ri sowie der Kapazität C. Eine Berechnung mit Widerstnad R=0 oder Induktivität L=0 bzw. Ri=0 ist ebenso möglich. Durch anklicken der jeweiligen Einheit, kann man jeweils zwischen den verschiedenen Einheiten umschalten. Mit dem Button "Res" wird die Resonanzfrequenz (wenn L, C >0) berechnet. Hier ist der Imaginäranteil des komplexen Widerstands Null. Ausgegeben wird die Impedanz (Betrag des komplexen Widerstands) der Phasenwinkel phi, der Leistungsfaktor cos(phi) sowie die beiden Anteile des Widerstandes also Real- und Imaginärteil von Z. Will man ohne den Spulenteil berechnen: Mit dem Button X werden beide Werte je nach Schwingkreis auf den entsprechend großen oder kleinen Wert gesetzt. Das gleiche gilt für den Widerstand R.

6. Leiterplatte

Dieses Modul wurde größtenteils aus der Software PCBtherm übernommen und in BassCADe integriert. Im oberen linkten Teil können Leiterbahnbreiten anhand von zulässiger Erwärmung und Strom ausgerechnet werden. Dazu wird das Modell der weit verbreiteten IPC-2221A verwendet.
Es gilt für:
 Temperatur-Anstieg: 10...100K
 Kupfer-Dicke 1...3oz (30...110um)
 Breite bis 0,4 inch / 10,2mm
 Dauerstrom bis 35A
Dazu wählt man, welche Größe berechnet werden soll, üblicherweise ist das die Leiterbahnbreite. Nun trägt man die (höchste) Umgebungstemperatur und maximal zulässige Erwärmung ein. Diese Maximaltemperatur darf tg-10K nicht überschreiten. Die Kupferdicke (meist 35 oder 70um) und der Strom bestimmen nun die Minimalbreite. Die Länge der Leiterbahn ist nun relevant für den Spannungsabfall. Dieser wird zusätzlich zum Widerstand, der auftretenden Verlustleistung und dem Spannungsabfall rechts daneben angezeigt. Weiterhin wird auch die Kupferdicke im amerikanischen Format, die Temperaturdifferenz, der Leiterbahnquerschnitt sowie die Stromdichte ausgegeben. Zusätzliche zu IPC-Norm für Dauerströme kann für kurzzeitige höhere Ströme eine energetische Betrachtung gemacht werden. Dazu wird die aus der Energie (Leistung und Zeit), die durch den Strom entstehende Erwärmung der Kupfermasse betrachtet.

Im unteren Teil werden Anzahl und Abmessungen von Vias (Durchkontaktierungen) abhängig vom Strom berechnet. Dazu wählt man, welche Größe berechnet werden soll, üblicherweise ist das die Anzahl oder der Bohrdurchmesser.

Rechts wird der Mindestabstand von Leiterbahnen abhängig von der Spannung betrachtet. Man wählt die zu berechnende Größe aus, üblicherweise ist das der Abstand abhängig von der Spannung.

7. Bauteilkühlung

In diesem Modul wird die Wärmebetrachtung von Bauteilen auf der Leiterplatte und an Kühlkörpern gemacht.
Links wird das für ein SMD-Bauteil berechnet. Meist ist die maximale Umgebungstemperatur vorgegeben. Nur die thermischen Widerstände Rthja (junction to ambiant) und Rthjc (junction to case) bestimmen die Temperaturunterschiede abhängig von der Verlustleistung im und am Bauteil. Man wählt meist aus, ob man die Verlustleitung im Bauteil oder die entstehende Silizium-Temperatur berechnet haben möchte. Bestimmte Gehäuse haben spezifische Rthja-Werte, diese kann man sich für die Standard-Bauformen oben unter "SMD-Gehäusetyp" auswählen (wenn rthja nicht berechnet werden soll). Im Datenblatt des Bauteils steht der Wert. Abhängig von der zulässigen Temperaturerhöhung ergibt sich eine Verlustleistung und umgekehrt. Der Temperaturgradient im Gehäuse (jc) wird auch ausgegeben, da auch hier zu große Werte die Lebensdauer (Zyklenfestigkeit) reduzieren können.

Rechts wird die Betrachtung für Standard-Bauteile wahlweise mit oder ohne zusätzlichen Kühlkörper gemacht. Für normale Bauteile ohne Kühlfläche wird auch hier der Rthja benutzt ("benutze Kühlkörper" deaktiviert). Die Temperaturdifferenz zwischen Silizium und Umgebung wird durch den thermischen Widerstand Rthja2 (junction to ambiant) und der Verlustleistung im Bauteil bestimmt. Mit Kühlfläche ("benutze Kühlkörper" aktiviert) werden nun zuerst mehrere thermische Widerstände eingegeben: Rtjc2 (Widerstand junction-to-case vom Silizium im Bauteil nach außen) Dieser Wert steht im Bauteil-Datenblatt.
 Rtch (Widerstand case-to-heatsink zwischen Bauteil und Kühlkörper) Durch Anschraubung, Wärmeleitpaste oder   Isolierscheiben wird dieser Werte beeinflusst.
 Rthha (heatsink to ambient) thermischer Widerstand vom Kühlkörper selbst. Je größer dieser, desto kleiner der Wert.

8. Kabel/Leitung

Im unteren Teil ist die Umrechnung von Durchmessern, Querschnitten und diversen amerikanischen Angaben möglich. Als Eingabe bei großen Kabel ist bei AWG sowohl 3/0 als auch 000 möglich. Links wird die Vorgabe ausgewählt, z.B. 16 AWG, eine Leitung. rechts sieht man, dass das einer Leitung 1,31 mm²
(Angabe Anzahl darunter) entspricht. Ist "Anzahl" ausgewählt wird nicht der Durchmesser oder Querschnitt, sondern die Anzahl notwendiger Drähte, z.B. bei 0,35qmm wären 4 (rechnerisch 3,7) nötig.
Auch das Zusammenfassen ist möglich: also 3 Kabel AWG 12 sind 1 Kabel welchen Durchmessers oder Querschnitts?

Oben 1. Lautsprecherkabel-Verluste
Von Version 3.3 bis 3.4.3 war diese Berechnung im Modul "Zusammenschalten" enthalten. Man kann hier den Lautstärkeverlust durch die Lautsprecherkabel berrechnen lassen.
Anhand des Lautsprechers, der Leistung, der Kabellänge wird der minimale Querschnitt errechnet und der Verlust in dB bei einem gewählten Kabel.Der Lautsprecherwiderstand erhöht die Einbaugüte Qtc, verändert also die Bassabstimmung. Zusätzlich führt der Spannungsabfall über das Kabel zu einem Pegelabfall. Je niedriger die Impedanz des Lautsprechers, je dünner oder länger das Kabel umso größer ist dieser Verlust. Der unten ausgegbene Minimalwert darf aber keinesfalls unterschritten werden, da dieser zur Überlastung des Kabel führt.

Oben 2. Leitungsverluste
Eine ähnliche Berechnung zu den Kupferverlusten ist im zweiten Reiter allgemein für Leiter möglich. Abhängig vom Material (auch Aluminium etc.) und dem sich daraus ergebenen elektrischen Leitwert, dem Querschnitt und der Länge wird der zugehörige Widerstand berechnet.
Die Checkbox "x2" wird bei Doppel-Leiterkabel benutzt, wenn ein Kabel mit 10m benutzt wird, so dass der Hinweg und Rückweg mit je 10m also 20m Gesamtlänge zu Buche schlagen. Durch anklicken der Einheit kann hier zwischen Ohm und Milliohm ausgewählt werden.
Zu diesem Widerstand wird dann rechts abhängig von Versorgungsspannung und Strom der Spannungsabfall und Leistungsverlust errechnet.

Oben 3.
Unter "Kabelkapazität" wird der Zusammenhang zwischen oberer Grenzfrequenz und Kabelkapazität betrachtet. Je größer die spezifische Kapazität, je länger das Kabel und je höher der Widerstand des Senders, desto geringer wird die erreichbare Bandbreite (0...fgo). Die Leitungsinduktivität wird hier ignoriert.
Hier können 3 verschiedene Kabeltypen berechnet werden, einfache Koaxialkabel wie sie z.B. als Cinchleitung im Heim-HiFi eingesetzt werden, dann die Doppelader ohne Schirmung (z.B. Lautsprecherkabel) und das symmetrische Schirmkabel, wie es für z.B. bei Mikrofonkabeln im Studio- oder PA-Bereich verbreitet ist. Bei längeren Kabeln (z.B. 35m) kann man ein Mikrofon mit hoher Impedanz (z.B. 5 Kiloohm) nicht mehr betreiben, da die obere Grentzfrequenz den Sprachbereich bereits einengt. Die erreichbare obere Grenzfrequenz muss immer deutlich über 20kHz liegen, da es hier bereits zu einer stärkeren Phasenverschiebung kommt, die auf einer Bühne mit mehreren Mikrofonen ebenso zu Problemen führen kann.

9. Steckerbelegung

Hier werden die standardisierten und weitverbreiteten Belegungen von Steckern dargestellt. Dazu wird in der Auswahlliste links der mechanische Steckertyp ausgewählt, z.B. DIN-5 180°. Der Stecker wird nun mit Pinning unten gezeigt. Rechts kann man nun mit den Pfeiltasten den Anwendungszweck auswählen. Für das Beispiel gibt es 2 verschiedene Anwendungen. Rechts unten wird dann die zugehörige Pinbelegung dargestellt.