TQWT, BR (und mehr) absolut zuverlässig simulieren

Teil einer Simulation mit den sog. King Sheets

 

Während sich die meisten Gehäuse-Arten oft schon mit Free-Ware-Programmen einigermaßen zuverlässig simulieren lassen, scheitern diese Programme an der Simulation von TQWT-Gehäusen. Es gibt dafür dann eine Reihe von online-Tools, welche diese Gehäuse-Art simulieren können sollen. All diesen Tools ist gemein, dass sie anhand von simplen Algorithmen (meist nur mittels Resonanzfrequenz und Membranfläche) viel zu große und zu lange Linien simulieren, die in der Praxis nicht zu vernünftig funktionrenden Gehäusen mit sinnvollen Bassabstimmungen führen.

Effektive Simulationen, die den vollen Parameter-Satz des Chassis sinnvoll anwenden gibt es nicht als Freeware. Bereits für 25,- US Dollar gibt es aber die 'Upgraded MathCad Computer Modelle' des Amerikaners M.J. King; auch als die sog. King Sheets bekannt. Mit diesen ist die praxisnahe und absolut zuverlässige Simulation von TQWTs möglich. Dabei werden neben dem vollen Parametersatz des jeweiligen Chassis auch Linienverlauf, Endquerschnitte, Linienlänge, Bedämpfungs-Parameter, Port- und Chassisposition, etc. erfasst. Die Simulationen zeigen detailliert, wie sich die geplante Box verhalten wird. Ganz entscheidend ist dabei, dass der Selbstbauer genau simulieren kann, wie sich kleine Details der Planung auf den Frequenzgang und den Portschall auswirken. Und da machen oft diese kleinen Details den Unterschied, weil die wichtige Summe von Port- und Membranschall speziell bei TQWT sehr sensibel auf die Positionen von Chassis und Port reagiert. Die genaue Planung dieser Positionen sowie die genauen Abmessungen der Linie entschieden dabei über die Qualität der Box. Im Umgang mit den King Sheets zeigt sich z,B. überaus deutlich, wie sich störende Portreflektionen von vornherein vermeiden lassen. (Im Übrigen lassen sich auch BR-Boxen dadurch deutlich optimieren! Welches Freeware Programm berechnet denn bei BR-Boxen Unterschiede im Frequenzgang bezüglich der Port und Chassis-Position?)

Anbei ein Beispiel, an dem nachvollzogen werden kann, wie sich diese Details auf die Entwicklung auswirken. Simuliert wurde ein Sica 5-Zoll Woofer, der dank Einsatz in einer TQWT bis Mitte 40Hz spielt. Links das Resultat bei optimaler Position von Port und Chassis, rechts die unveränderte Simu bei Verschiebung von Töner und Port um jeweils 5cm:

Während die leichte Störung bei 300 Hz später wohl eher unauffällig sein könnte, weil dort dann auch der Schallwandeinfluß greift, ist es nicht unwahrscheinlich, dass die Überhöhung im Bass bei wandnaher Aufstellung später zu Dröhnen führt. Und wie gesagt; dies sind nur die Auswirkungen der geringfügigen Verschiebung von Port und Treiber bei einer Abstimmung, die bereits sehr ordentlich funktioniert. Die Veränderungen von Querschnitten und Linienlänge, wie sie von Freeware-Programmen vorgeschlagen werden, würden unweigerlich zu akustischen Katastrophen führen.

In der Arbeit mit den King Sheets bekommt man sehr schnell ein Gespür dafür, wie systematisch und akribisch M.J. King bei der Erstellung seiner Modelle vorgegangen ist. Da kann man Parameter der Linie solange verändern, bis das Resultat perfekt ist. Die Kehrseite der Medaille ist allerdings, dass die Arbeit mit dem Programm viel Erfahrung erfordert, bevor man die ersten guten Entwürfe hinbekommt, weil die vielen einstellbaren Parameter eben auch falsch eingestellt werden können. Ebenso ist es nicht ganz einfach, die Sheets und das zugehörige MathCad auf dem PC zu installieren. Wenn die Sheets aber auf dem Rechner laufen und man weiß, wie man welche Parameter einstellen muss, um das Resultat wie gewünscht zu beeinflussen, hat man in wenigen Minuten nahezu perfekte Simulationen für Gehäuse, die sich in der Praxis wie vorausberechnet verhalten.

Ich bin den teils steinigen / langwierigen Weg gegangen und habe die King Sheets ans Laufen gebracht sowie mich in die Bedienung eingearbeitet. Das Resultat sind fantastische TQWT-Lautsprecher wie sie hier auf den Seiten zu finden sind. Lautsprecher wie die Wavetube 152, die Icebox, die Against All Odds und die Tricky wären ohne die King Sheets nicht möglich gewesen. Insgesamt bekommt der Anwender für 25,- US Dollar neun verschiedene Sheets, mit denen sich BR, TQWT, Transmissionline, DCBR, und weitere Gehäusearten perfekt berechnen lassen. Die Sheets sind jeden Cent (und auch jede Stunde der Mühe) wert.

Leider ist es untersagt, abseits der Resultate der Simulationen Details der Modelle zu veröffentlichen, sodass ich für Interssierte an dieser Stelle nur auf die Website von M.J. King verweisen kann. Grundlegende Kenntnisse der englischen Sprache sind dabei durchaus hilfreich.