TQWT und Voigt-Pfeife: eine Leitung, die sich erweitert

TQWT steht für tapered quarter-wave tube, also eine Viertelwellenleitung mit veränderlichem Querschnitt. Am Chassis ist sie eng und zur Öffnung hin wird sie weiter. Ihr Vorläufer ist die Voigt-Pfeife, die Paul Voigt 1934 patentieren ließ. Sie ist ein beliebtes Gehäuse für einen einzelnen Breitbänder in einer schlanken Säule.

Schnitt durch eine Säule mit TQWT. Eine schräge Trennwand macht aus der Säule eine Leitung, die am geschlossenen oberen Ende eng ist und sich zur Öffnung vorn unten erweitert. Das Chassis sitzt bei etwa 40 % der Länge, die Dämmung nur am geschlossenen Ende.

Wie es funktioniert

Wie bei der Transmission Line resoniert die Leitung bei der Frequenz, bei der ihre Länge ein Viertel der Wellenlänge beträgt, und die Öffnung unterstützt um diese Frequenz herum den Bass. Die Erweiterung schiebt die höheren Resonanzen weiter auseinander und schwächt sie ab, deshalb braucht eine TQWT weniger Dämmung als eine klassische Transmission Line. Das Chassis kommt bei etwa 40 bis 45 % der Länge hin, wo es die Resonanz beim Dreifachen auslöscht.

Was die Berechnung zeigt

Alle Diagramme der Artikelserie über Gehäusetypen berechnet Loudsmith für denselben 6,5"-Tieftöner SB Acoustics SB17NRX2C35-8 (Fs 36,5 Hz, Qts 0,43, Vas 27 l), damit man sie vergleichen kann. 0 dB ist der Pegel des Chassis im Mitteltonbereich. TQWT mit 280 cm Länge, einem Querschnitt von 94 bis 189 cm² und 39,7 l Volumen.

GesamtMembranLeitungsöffnungGeschlossenes Gehäuse 13,6 l zum Vergleich

TQWT 39,7 l. Abfall um 3 dB bei 48 Hz. Die Öffnung unterstützt den Bass etwa zwischen 30 und 60 Hz.

Die Impedanz hat zwei niedrige Spitzen, 16 Ω bei 23 Hz und 18 Ω bei 50 Hz. Die bedämpfte Leitung hält sie niedrig.

Für einen 6,5"-Tieftöner mit Qts 0,43 ist eine TQWT groß und reicht im Bass nicht so tief wie Bassreflex. Am besten kommt sie mit einem Breitbänder mit niedrigem Qts zur Geltung, der im Bassreflexgehäuse dünn klingt.

Vor- und Nachteile

Vorteile: voller Bass aus einem Breitbänder, schlanke Säule, einfacher Bau mit einer schrägen Trennwand, wenig Dämmung.
Nachteile: Das Ergebnis hängt von der genauen Geometrie und der Position des Chassis ab. Tiefen Bass holt sie aus einem kleinen Chassis nicht heraus, nur einen volleren. Eine gefaltete Leitung verhält sich etwas anders als das gerade Modell.

Für welches Chassis und welchen Raum

Am besten für Breitbänder mit Qts 0,3 bis 0,45 und für Wohnzimmer, in denen der Lautsprecher weiter von der Wand entfernt stehen kann.

Bekannte Konstruktionen

Needle vom Acoustic Design Magazin: Dayton RS100-4 in einer 95 cm hohen Säule. Ich habe sie gebaut und gemessen. Die Berechnung von Loudsmith stimmt im Bass im Mittel auf 1,6 dB mit der Messung überein.
Mindstorm aus HiFi-Selbstbau, als Ur-TQWT der deutschen Selbstbauszene bezeichnet.
Martin J. King zeigt in seinen Leitungstabellen, dass eine sich 1:5 erweiternde Leitung von allen Formen die niedrigsten Impedanzspitzen hat.

In Loudsmith

TQWT ist ein Gehäusetyp, den Loudsmith samt Zeichnung der Leitung und der schrägen Trennwand vorschlägt. Die Vorlage Needle lädt die genaue Geometrie aus den Originalplänen. Die Dämmung stellst du mit einem Schieberegler ein, für die Needle passt ein Wert von 0,2 bis 0,5 zur Messung.

Serie Gehäusetypen: geschlossen · Bassreflex · Passivmembran · aperiodisch · Transmission Line · TQWT · ML-TL · offene Schallwand · rückwärtiges Horn. Die Formeln findest du im Artikel Gehäuseberechnung Schritt für Schritt.