Skip to Content

Was ist der Druckkammereffekt?

Der Druckkammereffekt ist beim Einbau von Car-Hifi ein oft zitierter Faktor – doch was ist das eigentlich? Wie wichtig ist er und vor allem, wie kommt er zustande? Im folgenden Text versuchen wir, diesen Effekt zu erklären. Für das Verständnis ist hier auch ein kurzer Ausflug in die Akustik notwendig, um physikalische Zusammenhänge zu klären.

Zunächst ein kurzer Ausflug in die Physik: Das menschliche Gehör nimmt etwa Musik als Schallereignis innerhalb eines Raumes wahr. Schallwellen sind Druckunterschiede der das Gehör umgebenden Luft. Die Lautstärke eines Schalls ist ein Maß dafür, wie laut er vom Menschen als Hörereignis empfunden wird. Sie ist physikalisch messbar, der Lautstärkepegel wird in Phon angegeben. Phon ist ein Vergleichsmaß, das beschreibt, welchen Schalldruckpegel ein Sinuston mit einer Frequenz von 1000 Hz haben müsste, damit dieser Ton genauso laut empfunden wird, wie das betrachtete Hörereignis. Bei einer Schall-Frequenz von 1000 Hz stimmen Schalldruckpegel, gemessen in Dezibel (dB), und Lautstärkepegel, gemessen in Phon, überein. Der Schall(druck)pegel beschreibt die Stärke eines Schallereignisses. Unterschiede von 10 Dezibel werden vom Mensch als halb so laut oder doppelt so laut wahrgenommen.

Zum Schalldruck kommt die Frequenz, die „Höhe“ oder „Tiefe“ eines Tons hinzu. Hohe Frequenzen bedeuten, dass die Druckunterschiede oder Schallwellen in sehr kurzen Abständen hintereinander auftreten. Bei tiefen Frequenzen, die ein Subwoofer abgibt, werden die Wellen flacher und neigen dazu, sich eher entlang der Fahrzeugwände auszubreiten als im Inneren. Je tiefer die Frequenz, desto länger die Welle, bis sie so lang wird, dass mit einer Membranbewegung des Subwoofers der Schalldruck die gesamte Luft im Fahrzeuginneren komprimiert und gleich danach wieder dekomprimiert. Diesen Effekt nennt man Druckkammereffekt. Tritt er auf, gibt es keine Raumresonanzen mehr, die den Klang verzerren. Ausprobieren kann man diesen Effekt mit einem einfachen, gut isolierten Kopfhörer. Der Resonanzraum ist hierbei der Raum zwischen Kopfhörermembran und Ohr. Dazwischen wird der Druckkammereffekt aufgebaut. Nimmt man die Kopfhörer ab, hört man zwar noch Musik, aber die Bässe fehlen vollständig.

Klar ist, dass der Druckkammereffekt in einem schallisolierten Raum sehr viel stärker auftritt als in einem Auto, dessen Bauteile – Sicherheitsglas, Metall, Polsterung, Armaturen – wesentlich nachgiebiger sind. Dennoch spielt dieser Effekt im Auto eine wichtige Rolle, denn er führt dazu, dass die Fahrgastzelle alleine durch ihre Größe mehr Schalldruck aufbauen kann als ein Subwoofer eigentlich hergibt. Wieviel Schalldruck alleine durch die Bauweise des Fahrzeugs – Kleinwagen, Kompaktklasse oder auch im Kleinbus – erzeugt wird, kann nicht pauschal beantwortet werden, sondern muss nachgemessen werden. Bei Frequenzen zwischen 30 und 100 Hertz sind in Kleinwagen zwischen acht und 20 dB an Schalldruckänderungen möglich. Je tiefer der erzeugte Ton, desto mehr Luft bewegt der Subwoofer. Diesen Effekt ausschalten kann nur ein Double Bass Array, also eine spezielle Anordnung der Tieftonlautsprecher in einem quaderförmigen Raum, zu dem eine Auto-Fahrgastzelle zweifelsohne gehört.

Pauschallösungen für die Anordnung oder Einbauort von Tieftönern gibt es nicht, lediglich Näherungswerte, an denen man sich zunächst orientieren kann. Eine Einmessung durch Fachleute aber ist für den optimalen Subwoofer-Sound fast unerlässlich. Denn jedes Auto besitzt je nach Größe und Bauweise auch eine eigene Resonanzfrequenz, die bei der Einmessung eines Subwoofers berücksichtigt werden muss.