SPL

Hier geht es um Sound Pressure Level, kurz SPL. Sound Pressure Level hört sich gewaltig an, ist aber übersetzt nichts anderes als der reine Schalldruck. Dabei wird in einem geschlossenen Auto mit handelsüblicher Car Hifi Technik versucht, soviel Schalldruck wie möglich im Bassbereich zu produzieren.

Die einen setzen auf möglichst viele große Lautsprecher (Woofer) und eine Menge Verstärkerleistung (10.000 Watt und mehr). Andere wiederum versuchen mit einem oder zwei Woofern im passenden Gehäuse mit viel Erfahrung und Know-How, ähnlich gute Ergebnisse zu erzielen. Grundlegend ist zu sagen, dass man von beiden Sachen ein wenig braucht. Ohne Membranfläche, ohne Leistung und vor allem ohne Erfahrung wird man in dieser Car Hifi Sparte nur schwer Fuß fassen können.


SPL ist ein sehr komplexes Thema.

Wie Du noch weiter unten sehen wirst, reicht es nicht aus, einfach nur einen großen Subwoofer und eine Endstufe einzubauen, um richtig laut zu sein.


Wieso bauen sich Leute SPL Autos?

Ziel ist es, sich mit anderen Gleichgesinnten in einem Wettbewerb, dem sogenannten dB Drag Racing (die internationale Vereinigung), zu messen und klassenspezifisch das lauteste Auto zu küren. Dabei handelt es sich um eine sportliche Disziplin mit einem eindeutigen Regelwerk. Sportlich u.a. auch deswegen, weil es Spaß macht.

Der Fairness und der Vergleichbarkeit halber sind im Regelwerk die Einteilung der Klassen und die zulässigen Fahrzeugveränderungen abweichend von der Serie festgehalten. Die Klassifizierung ergibt sich prinzipiell aus der Anzahl der Woofer, dem Durchmesser der Woofer, der Endstufenleistung und einem maximalen Sicherungswert. Allerdings beeinflusst auch die Art des Einbaus (Basskiste nur im Kofferraum, dachhohe Kiste, Kiste bis an die Vordersitze, Anzahl der Zusatzbatterien, ...) die Klasseneinstufung.

Als "Neuling" wird es natürlich nicht leicht, einen der vorderen Plätze im dB Drag Racing zu belegen. Zumal hier viele Hersteller aus werbetaktischen Gründen ihre Referenz-Produkte platzieren. Aus diesem Grund gibt es die europäische Vereinigung dB Cup. Auch hier gibt es ein vergleichbares Regelwerk. Die großen Hersteller sind hier mehr oder weniger nicht vertreten.

SPL und Klang

Der Klang ist bei solchen Einbauten eher zweitrangig. Daher verwenden erfahrene Leute selbstgebaute, speziell auf maximalen Schalldruck und weniger auf Klang ausgelegte Basskisten. Und wenn man mit den Leuten spricht oder mal ihre Boliden hören kann, dann wird man feststellen, dass es ab einer gewissen Lautstärke keinen Klang mehr gibt. Selbst wenn man es schafft, die Hoch- und Mitteltöne an die gewaltige Bassleistung anzupassen, spätestens dann "übersteuert" das menschliche Ohr. Aus diesem Grund bleibt meist das Frontsystem, also der Hoch-/Mitteltonbereich, bei reinen SPL Autos ganz auf der Strecke.

Aufbau

Wenn man eine möglichst effiziente SPL Anlage bauen will, muss man auf jeden Fall die Physik einbeziehen, sprich die Wellenlängen verschiedener Frequenzen berechnen und jene auswählen, die perfekt zu den Gegebenheiten (Innenraumlänge) im Auto passt. Natürlich muss auch die Membranauslenkung und das Impedanzverhalten beachtet werden. Letzteres ist schließlich dafür verantwortlich, dass der Verstärker auch die maximale Leistung abgibt.

Das Bedeutet im Einzelnen

Die Wellenlänge der ausgesuchten Frequenz und der Abstand vom Subwoofer zum Messmikrofon muss aufeinander abgestimmt sein. Bei mehreren Lautsprechern ist dies nicht immer ganz einfach. Da man fast ausschließlich Bassreflex-Lösungen verwendet, besteht noch die zusätzliche Schwierigkeit, die rückwärtigen Schallwellen mit gleicher Phasenlage am Mikrofon, also an der Frontscheibe auf der Beifahrerseite knapp über dem Armaturenbrett ankommen zu lassen. Nur so erreicht man durch Überlagerung der vorderen und der rückwärtigen Wellen eine Schallverstärkung. Allerdings sind nur wenige SPL-Woofer dafür geeignet.

Nach dem Regelwerk sind bei SPL-Wettbewerben klassenspezifisch nur Messfrequenzen unter 50 Hz zugelassen. Rechnet man die Wellenlänge von 50 Hz bei Zimmertemperatur (Temperaturabhängigkeit!) aus, dann erhält man 6,85 m. So lang ist eine Periode einer Schallwelle mit 50 Hz. Im Auto bekommt man diesen Abstand zwischen Lautsprecher und Messmikrofon, welches im Wettbewerb auf dem Armaturenbrett der Beifahrerseite plaziert wird, natürlich nicht hin. Es reicht jedoch aus, den Abstand auf ein Viertel einzustellen, also rund 1,70 m (rot). Der rückwärtige Schall des Lautsprechers wird logischerweise nach hinten, d.h. um 180 Grad gedreht ausgesendet (grün). Wenn man es jetzt schafft, dass der Schall durch Reflexion an einer Gehäusewand wieder um 180 Grad gedreht wird und zusätzlich bis zum Mikrofon einen Streckenlänge wie die Summe aus direktem und rückwärtigem Schall zurück legt, dann kommt der reflektierte Schall (2 mal blau) mit gleicher Phasenlage am Mikrofon an. Das Ergebnis ist eine Schallverstärkung mit einem Gewinn von bis zu 6 dB.

Um Schalldruckverluste zu vermeiden, muss neben der Basskiste auch das Auto soweit versteift, verstärkt und gedämmt werden, dass die Schallwelle keine Fahrzeugteile zum Mitschwingen anregt. Unter gewissen Umständen können Fahrzeugresonanzen jedoch vorteilhaft genutzt werden und zu einer Erhöhung des Schalldrucks führen. Hierfür ist aber das Know-How jahrelangen Testens und Probierens erforderlich.

Bei der Membranauslenkung sollte man im SPL-Bereich sehr vorsichtig sein. Wenn die Wahl des Woofers und das Gehäuse feststeht, dann weiß man schon bei welcher Frequenz der Woofer eingesetzt wird. Bei dieser Frequenz hat der Woofer eine verhältnismäßig geringe Membranauslenkung. Nur so kann man den Woofer für einen maximalen Pegel richtig belasten. Dann ist es sogar möglich, kurzeitig deutlich mehr Endstufenleistung zuzuführen, ohne den Woofer zu zerstören. Eine Abweichung der Frequenz um wenige Hz bedeutet für ihn aber meist den sicheren Tod. Doch manchmal gewöhnt man sich zu schnell an etwas und ist geneigt, die Endstufe noch ein Stückchen weiter aufzudrehen. Was dann aber fatal enden könnte.

SPL-Abstimmung: Amplitudengang und Membranauslenkung
Deutlich zu sehen sind die extremen Membranauslenkungen links und rechts neben der SPL-Frequenz, obwohl die Schallleistung geringer ausfällt als bei der SPL-Frequenz.

Um die volle Leistung aus einer Endstufe zu locken, bedarf es einer guten Stromversorgung. Wenn man bedenkt, dass ein Verstärker durchaus 500 Ampere und mehr ziehen kann, wird man feststellen, dass man mit einer normalen Kfz-Batterie nicht weit kommt. Diese liefern meist nur einen Kurzschlussstrom von weit weniger als 500 Ampere. Und Kurzschluss deutet schon darauf hin, dass die Batterie völlig zusammenbricht. (Zum Vergleich: Mit 500 Ampere lassen sich über 100 Autoscheinwerfer betreiben.) Daher sollten im SPL-Bereich neben der Starterbatterie schon mehrere gute Zusatzbatterien verbaut werden, die wiederum einen sehr kleinen Innenwiderstand besitzen sollten. Unerlässlich sind dann natürlich auch die entsprechend dimensionierten Kabel und potenten Batterie-Anschlussterminals.

Mehr zum Thema Stromkabel und Batterie findest Du im Kapitel TECHNIK.

© www.sub-scene.de 2010