Passivradiator

Eine Variante der Bassreflex-Konstruktion ist die Passivmembran, auch Passivradiator genannt. Diese ist ähnlich aufgebaut wie ein herkömmlicher Tieftöner, besitzt aber keine Schwingspule und keinen Magnet und hat daher keinen eigenen Antrieb. Diese Passivmembran wird über ein Gewicht auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt, bei der sie dann wie die Luft im Kanal resoniert und so den Bass verstärkt. Nachteil bei dieser Variante sind die höheren Kosten sowie der Platzbedarf von mindestens noch einmal der Grösse des Tieftöners. Dieser Punkt bleibt ohne Wertung, in der Theorie haben wir somit einen Gleichstand.

Passivradiator anstelle eines Bassreflexkanals. Bei der Ansicht von hinten sind die Gewichte zur Abstimmung gut zu sehen (Bild wavecor.com).

In der Praxis

Die bisherige Betrachtung war theoretisch. Nun möchten wir untersuchen, wie sich die beiden Varianten in der Praxis verhalten. Dazu haben wir für einen hochwertigen 20-cm-Tieftöner ein optimales Gehäuse gebaut und einige Messungen vorgenommen. Beim Tieftöner handelt es sich um ein Modell, das sowohl für Bassreflex- als auch für geschlossene Gehäuse gut geeignet ist. Es weist folgende Parameter auf: fs = 41 Hz, Qts = 0.36, Vas = 30 Liter. Es ist damit ein Vertreter mit mittelschwerer Membran und mittlerem Antrieb. Alle Messungen, egal, ob Bassreflex oder geschlossen, fanden in diesem knapp 20 Liter grossen Gehäuse aus MDF statt.

Frequenzgang

Die Messungen stimmen mit den simulierten Verläufen recht gut überein, sowohl beim Bassreflex wie auch beim geschlossenen Gehäuse. Schön sichtbar ist, wie der Schallanteil des Reflexkanals genau dort den Pegelabfall ergänzt, wo es nötig ist.

Obere Grafik: Frequenzverlauf Bassreflexkanal (dunkelblau) und Membran (hellblau) einzeln. Untere Grafik: Gesamtverlauf Bassreflex-System.

Was bei höheren Frequenzen auffällt, ist eine markante Spitze bei rund 700 Hz bei der Messung des BR-Kanals. Das sind Resonanzen vom Innern des Gehäuses, welche durch den offenen Kanal nach aussen dringen. Somit sind wir beim Thema Dämmung. Während stehende Wellen im Innern des Gehäuses beim geschlossenen Gehäuse nur durch die Membran des Tieftöners nach aussen dringen, lässt diese das Reflexrohr nahezu ungehindert hindurch. Bei einem Dreiwegesystem oder Subwoofer mit tiefliegender Trennfrequenz stellt dieser Sachverhalt nicht ein allzu grosses Problem dar, da diese höheren Störfrequenzen durch das Tiefpassfilter stark gedämpft werden.

Bei Zweiweg-Systemen, bei denen der Bass auch den Mittelton übertragen muss, braucht es sehr viel Fingerspitzengefühl, um den besten Kompromiss zu finden zwischen der Dämmung der unerwünschten Resonanzen im Innern des Gehäuses und einem funktionieren Bassreflexsystems. Wird das Gehäuse zu fest mit Dämmmaterial gefüllt, verliert das Reflexsystem seine Wirkung. Das geschlossene Gehäuse kann ohne grosse Klangeinbussen lose mit Dämmmaterial gefüllt werden. Dies trägt sogar zu einer virtuellen Volumenvergrösserung bei.

Vergleich Frequenzgang geschlossen (rot) und Bassreflex (blaugrün). Rund 7 dB werden bei 45 Hz dazugewonnen.