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Stand 26.05.2023
Boxenbau Projekt 4: Car-HiFi-Bandpass
von K. Föllner
Hier geht es um den Aufbau eines preiswerten
Car-HiFi-Subwoofers, der 2002 für einen Toyota Carina
E gemacht wurde.
Wer will, kann dazu einen Ravemaster VXT 104 (ein
25-cm-Chassis, nicht verwechseln mit der Blueline-Serie)
in eine 65 Liter Bassreflexkiste mit einem Rohr mit einem
Durchmesser von etwa 10 cm und einer Länge von etwa 26 cm
(ein 7,5 cm Rohr 14,5 cm) hauen. Die untere Grenzfrequenz
fu (-3 dB) würde noch sicher unter 40 Hz liegen.
Die verwendeten Chassis sind etwas älter, sie stammen
ursprünglich aus dem Jahre 1999, waren aber auch im
Conrad-Katalog von 2001 noch enthalten, waren also leicht
erhältlich. Ich weiß aber nicht, wie lange danach noch. Im
Katalog war es nicht bei Selbstbau, HiFi- oder Car-HiFi,
sondern beim Disco- und PA-Zeugs und es kostete ca. 35
Euro. Zu jedem Teil gibt es auch einen neckischen
Aufkleber dazu.
Ausschnitt aus dem Conrad-Katalog
2001 (Preise in DM und Euro):
Da aber 65 l netto immer noch viel ist, würde ich deshalb
ein Push-Pull-System (mit 2 Chassis) empfehlen. Dann setzt
man auch auf einen Bandpass.
Hier eine mögliche Dimensionierung:
geschl. Volumen 19 l (mit Dämmwolle voll gestopft, lässt
sich das auf 16 l verringern; Reflexvolumen 14 l; Kanal 7
x 10 cm mit 33 cm Länge. Die Güte beträgt etwa 0,7. Jedoch
ist durch das Isobarik-Prinzip für die gleiche Lautstärke
(im Vergleich zum Reflexsystem) etwa die doppelte Leistung
(Endstufe mit mind 2x 100 W, besser 150...180 W
sinus) notwendig.
Die beiden Lösungen habe ich simuliert und (bei 1 Watt
Referenz) miteinander verglichen: Das Ergebnis:
Hier braucht man nun aber wirklich eine leistungsstarke
Endstufe, die gebrückt an 4 Ohm etwa 500 W bereitstellen
kann, damit man an 8 Ohm (elektrische Reihenschaltung
beider Treiber) noch etwa 360 W für beide Chassis raus
bekommt.
Es werden 2 Stück benötigt.
Hier die Herstellerangaben: (ich hoffe, dass die nicht zu
weit abweichen!) Ich konnte bis jetzt die Werte noch nicht
überprüfen. Es ist aber für diesen Preis relativ solide
aufgebaut, und sollte schon eine Weile halten und den
Klang kaum verändern, wenn man es nicht mit mehr als 200 W
(Musik) befeuert.
Elektrische Werte:
Belastbarkeit (RMS) |
180 W |
max. Impulsleistung (peak) |
500 W |
Impedanz |
4 Ohm |
Qts |
0,35 |
fs |
29 Hz |
Vas |
114 Liter |
Kennschalldruck |
93 dB SPL
|
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Mechanische Werte:
Korbdurchmesser |
(258 mm) |
Lochkreis |
(250 mm) |
Membranfläche |
(423 cm²) |
Einbautiefe |
(80 mm) |
max. Magnetdurchmesser |
(118 mm) |
Eigenvolumen |
(1,75 Liter) |
Schwingspulen-Durchmesser |
(50 mm) |
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Hier die Seitenansicht (von rechts):
und der Schnitt (von vorn):
Die Schräge ist für die meisten Autos nicht steil genug,
es wurde auf ein spezielles
Fahrzeug (siehe hier) abgestimmt, also deshalb
besser nachmessen!
Um die Abstimmung nicht zu verändern, sind dann oben
einige cm zuzugeben, unten die gleiche Länge abzuziehen.
30,1 cm+X cm und 44,4 cm-Xcm für eine steilere Schräge.
Ein erster Hörtest (Die Chassis könnten auch noch nicht
ganz eingeschwungen gewesen sein und Verstärker war schon
alt....) ergab eine etwas höhere Einbaugüte, deshalb
sollte man das geschlossene Volumen auf jeden Fall mit
Dämmwolle ausstopfen. Viel hilft viel.
Beim dargestellten Gehäuse ergibt sich ein geschlossenes
Volumen von 23,8 Litern, das Reflexvolumen ist 14,7 Liter
groß. Davon ist jeweils das Eigenvolumen des Chassis
abzuziehen, um das Volumen zu erhalten, das effektiv zur
Schalldruckerzeugung zur Verfügung steht. Das geschlossene
Gehäuse habe ich dennoch mit Noppenschaumstoff an den
Innenwänden ausgekleidet und mit Dämmwolle gestopft.
Weitere Details insbesondere die
Simulation mit BassCADe habe ich in der Beschreibung:
carsubsimulation.pdf.
Ich habe den Subwoofer mal mit einer kleinen Endstufe (2x 65
W an 4 Ohm) getestet, für normale Lautstärken auch während
der Fahrt genügte das vollkommen, trotz
Limousinen-Abschirmung vom Kofferraum.
Folgende Bilder zeigen den Aufbau der Box im Inneren.
Das Frontterminal wurde in den Deckel geschraubt. Das waren
4 einzelnen Gold-Schraub-Terminals.
Anschließend wurden die Schnittkanten glatt geschliffen und
der Deckel abgedichtet aufgeschraubt.
Zum Schluss kam schwarzer Filz-Bespannstoff über die
Grundierung.
Nach dem Ausbau aus dem Auto versieht dieser Subwoofer noch
immer im Wohnzimmer als Teil der 5.1-Anlage seinen Dienst.
Update 2021:
Wie auch im Projekt
1 beschrieben, konnte ich den Wirkungsgrad nicht
glauben: Der Treiber ist mit 93 dB angegeben, die Box war
aber deutlich leiser als die vom Projekt 1, die 86 dB haben
soll. Errechnet aus den TSPs ergeben sich aber nur 90 dB pro
Lautsprecher und durch Push-Pull sind es nochmal 3 dB
weniger. Die Bandpassabstimmung reduziert den Pegel beim
Tiefbass nochmal um etwa 3 dB. Dann ist man bei etwa 84 dB
(1 W, 1 m). Bei konstanter Spannung (Amp auf gleichen Pegel)
gibt es nochmals 3 dB weniger im direkten Vergleich durch
die halbe Leistung (8 Ohm durch Reihenschaltung beider
4-Ohm-Lautsprecher im Bandpass in Vergleich zum
Parallelschalten beider 8-Ohm-Treiber im Bassreflex-Sub.).
Da beim Bassreflex-Subwoofer auch beide Treiber nah zusammen
(doppelte Fläche) arbeiten, erhöht sich deren Pegel beim
Kennschalldruck um 3 dB, was theoretisch 89 dB SPL ergibt.
Selbst, mit dem Verlust der Magnetstärke bleiben aber mind.
86 dB SPL.
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