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Baffle-Step-Rechner: Übergangsfrequenz und Kompensation

Unterhalb einer bestimmten Frequenz strahlt ein Lautsprecher nicht mehr nur nach vorn, sondern rundum ab – der Pegel auf Achse fällt um bis zu 6 dB. Gib die Schallwandbreite ein: Der Rechner zeigt, wo dieser Baffle-Step liegt, und schlägt eine passive Kompensation vor.

Eingaben und Ergebnis

cm
Ω
dB

6 dB entsprechen freiem Raum. Nahe einer Wand oder im Raum gleichen meist 3–4 dB besser aus.

Mitte des Baffle-Steps (f3): 575 Hz

Kompensationsnetzwerk: Spule mit parallelem Widerstand, in Reihe vor dem Tieftöner

BauteilLageWert
L1L ∥ R, in Reihe1 mH
R1L ∥ R, in Reihe4,7 Ω

Oberhalb des Steps spielt der Tieftöner 4 dB leiser – Hochtöner und Mitteltöner müssen entsprechend angepasst werden (z. B. mit einem L-Pad).

Formeln

f3 ≈ 115 / B   (B in m)
k = 10^(A / 20)   (A = Kompensation in dB)
R = R_Chassis · (k − 1)
L = R / (2π · f3 · √k)   → Übergang des Netzwerks mittig bei f3
In Crover mit echten Messdaten simulieren

Öffnet ein neues Projekt mit genau dieser Schaltung. Ohne Konto als Gast möglich; lade dann FRD/ZMA deiner Chassis.

Was ist der Baffle-Step?

Bei hohen Frequenzen ist die Schallwand groß gegenüber der Wellenlänge: Der Schall geht nach vorn (Halbraum). Bei tiefen Frequenzen läuft er um das Gehäuse herum (Vollraum) – auf Achse fehlen dann bis zu 6 dB. Der Übergang liegt ungefähr bei f3 ≈ 115 / B (B = Schallwandbreite in Metern).

Ausgeglichen wird das meist mit einer größeren Tiefpass-Spule oder einem eigenen Netzwerk: einer Spule mit parallelem Widerstand vor dem Tieftöner. Unten lässt die Spule alles durch, oben begrenzt der Widerstand den Pegel.

Grenzen der Faustformel

  • Die Formel kennt nur die Breite. Chassis-Position, Gehäusehöhe und -tiefe und abgerundete Kanten verschieben den Übergang und erzeugen Welligkeiten von einigen dB. Mittig sitzende Chassis zeigen die stärksten Einbrüche.
  • Wie viel du ausgleichen musst, hängt vom Aufstellort ab: Wandnah oder in einem kleinen Raum kommt ein Teil der fehlenden 6 dB zurück.
  • Das Netzwerk ist für einen ohmschen Tieftöner berechnet. Mit seiner echten Impedanz (ZMA) und der Spulen-DCR ändert sich die Wirkung – am besten gleich mit der Tiefpass-Spule zusammen simulieren.

Quellen: Faustformel f3 ≈ 115/B nach Olsons Beugungsmessungen (H. F. Olson, „Direct Radiator Loudspeaker Enclosures“, 1951), wie bei Rod Elliott (ESP, „Baffle Step Compensation“) und im Baffle Step Designer von Jeff Bagby verwendet.