Sonntag, 7. August 2011

Hochwirkungsgradlautsprecher: Offenes Gehäuse mit Seas FA22RCZ - der Bau

Das folgende Testgehäuse ist inspiriert durch einen Bauvorschlag aus K+T, allerdings habe ich etliche Veränderungen vorgenommen, die mir sinnvoll erschienen. Aber ich will nicht vorgreifen, zunächst einmal möchte ich kurz beschreiben, um was für einen Lautsprecher es sich grundsätzlich handelt und warum er so interessant ist.
 
Bereits an anderer Stelle hier im Blog habe ich hin und wieder Hochwirkungsgradlautsprecher vorgestellt - bis auf wenige rühmliche Ausnahmen ist die Auswahl am Markt jedoch sehr übersichtlich, was wirklich geeignete Lautsprecher für Single Ended Trioden betrifft.

Dieser Lautsprecher hat einen recht hohen Wirkungsgrad von ca. 93-94 dB/W/m - als Vollbereichs-Breitbänder wird der Seas FA22RCZ eingesetzt. Der Treiber wird ohne jeden Filter direkt ans Lautsprecherkabel geklemmt und mit der Endstufe verbunden - Breitbänder pur! Die hohe Linearität des Treibers macht´s möglich.

Das Gehäuse mit dreieckiger Grundform (gleichseitig) hat keinen Boden, sondern ist unten offen und völlig unbedämpft. Wer es gedanklich in eine Schublade stecken möchte, bekommt Probleme: Es ist kein Open Baffle (Gehäuse anstatt hinten offener Schallwand mit Dipol-Charakter) und auch kein klassisches Resonanz-Gehäuse (zu hohe Wandstärken), sondern einfach ein "unten offenes Gehäuse". Messtechnisch gesehen erinnert der Impedanzverlauf eher an eine fehlabgestimmte Bassreflexbox (aufgrund der viel zu großen "Reflexöffnung") und der Frequenzgang erinnert (bis auf kleinere Ausnahmen) tendenziell eher an ein geschlossenes Gehäuse... Die Nennimpedanz liegt bei 8 W und steigt im Hochton lediglich bis auf ca. 12 W bei 20 kHz an. Perfekte Voraussetzungen für den Betrieb mit Trioden also!
    
 
Auf dem ersten Bild sind bereits vier wesentliche Veränderungen zu sehen (na ja, zumindest zwei davon sind offensichtlich): Das Chassis wird zur Vermeidung von Kantenreflexionen/Interferenzen versenkt. Außerdem setze ich (statt normalerweise von mir stets favorisiertem Birkenmultiplex) stabverleimte Fichte von 16 mm Stärke ein, weil dieses Holz deutlich leichter als Multiplex ist und damit noch weniger Energie speichert bzw. "besser mitarbeitet". Gemeinhin wird Fichte als ungeeignet für den Lautsprecherbau angesehen - aber in diesem Fall schien es mir auf einen Versuch anzukommen.
 
Weiterhin habe ich die Gehäusebreite reduziert, da sich bei mir häufig gezeigt hat, dass ein Faktor von 2,2 mal effektivem Membrandurchmesser die ideale Gehäusebreite bzw. der ideale Baffle Step sind.
 
Im K+T Bauvorschlag zeigt sich ein schmalbandiger Einbruch im Frequenzgang bei 1 kHz - das sind dem Baffle Step zuzurechnende Interferenzen. Zur Orientierung: Gehäusebreiten von 40 cm erzeugen (gegenüber einer unendlichen Schallwand) eine Pegelanhebung von ca. 3dB im Bereich zwischen 300 und 1000 Hz, unterhalb 300 Hz ist der Pegel sogar minimal niedriger. Außerdem treten im Bereich zwischen 1,2 und 1,7 kHz Interferenzen auf. Die ausgeprägte Interferenz bei 1 kHz ergibt sich aus dem Umstand, dass die beiden Eckpinnen mit je 35 mm Durchmesser zur Gehäusebreite hinzugerechnet werden müssen; das Interferenzfenster verschiebt sich dadurch zu niedrigeren Frequenzen hin.
 
Schließlich habe ich die Gehäusehöhe bei annähernd konstantem Volumen (~67 l) vergrößert, um die untere Grenzfrequenz weiter "nach unten zu drücken".
 

 
Diese "Montageecken" sind eher ein notwendiges Übel zur einfacheren Montage; beim Schallaustritt aus dem Boden führen sie zu Kantenreflexionen. Außerdem kann nicht die gesamte Schallwandbreite an der unteren Kante frei schwingen.
    
 
Nach dem Verleimen des Deckels; an der Chassisöffnung die Einschlagmuttern.
 
 
Nach dem Verleimen der zweiten Seite.
   
 
...und fertig! Nur noch die Eckpinnen fehlen - aber die kommen erst nach dem...
 

...Finish: Osmo Dekorwachs Farbe "Fjord" in Wischtechnik (mit einen fusselfreien Tuch) sorgt für rustikalen Landhausstil
   
 
"Warm up" an der Uchida 2A3
   
   
Die Chassis werden zur optimalen Kopplung an die Schallwand selbstverständlich ohne dämpfendes Dichtmaterial direkt auf die Schallwand geschraubt. Der fertige Lautsprecher wiegt weniger als 10 kg.
     
   
Weitere Änderungen: Um die Eckpinnen zur Vermeidung von Kantenreflexionen möglichst bündig zu den Gehäuseseiten zu bekommen, habe ich einen geringeren Durchmesser von 28 mm gewählt. Das funktionierte auch bei der Montage hervorragend.
 
Darüber hinaus finde ich es grundsätzlich unglücklich - auch bei custom made LS regelmäßig zu sehen - den Lautsprecher auf flächige "Füße" (=Eckpinnen) zu stellen. Auf ebenen Böden mit kleinen Unebenheiten (die immer da sind) steht der LS nicht auf der ganzen Fläche, sondern ggf. kantig auf dem Radius - mögliche Ursache für Mikro-Resonanzen, die zu Unsauberkeiten im Klang führen können. Daher habe ich "umgedrehte Mensch-Ärgere-Dich-Nicht-Figuren" vorgesehen - auf den Kugeln hat der LS stets einen perfekten Stand! (Eine einfache Halbkugel am unteren Ende der Pinne hätte mir zu "besenstilmäßig" ausgesehen...)
     
     
Der Blick in das unten offene Gehäuse zeigt, dass die (elektrisch perfekten!) Bananen-Buchsen aus vergoldetem, massivem Messing an den Lötfähnchen noch "blank" sind (die gibt es in dieser Form übrigens bei keinem Lieferanten...). Dieses Manko ist dem Umstand geschuldet, dass mir mein "Kabel-Papst" meine Innenverkabelung noch nicht geliefert hat, ich den LS aber unbedingt schon mal in "Ohrenschein" nehmen wollte - also habe ich das Chassis als Übergangslösung zunächst mit einer Standard 1,5 qmm-Strippe direkt mit der Endstufe verbunden. Ich bin zwar beileibe kein Kabelfetischist, aber diese Strippe ist dann doch selbst für mich auf Dauer ein haltloser Zustand...
 
Jetzt werde ich den LS erst einmal ausgiebig hören und testen (und natürlich die "anständige" Innenverkabelung vorsehen). Vor allem werde ich noch mit kleinen Dämpfungsmaßnahmen experimentieren, weil jetzt schon klar ist, dass der Stimmenanteil und der obere Mittelton, die aus der unteren Öffnung austreten, durchaus vernehmbar sind und den Klang marginal verfärben. Dann gibt es demnächst ein Post zum Klang sowie weitere Infos zur anstehenden Lautsprecher-(Weiter-)Entwicklung. Schließlich sollen die Erkenntnisse aus diesem hier vorgestellten "Testlautsprecher" in einen separaten Lautsprecher-Entwurf münden...
 

Kommentare:

  1. Hello.
    That is nice and interest project :) Can you send cabinet plan?
    Thank you!

    jarmo.karvosenoja@gmail.com

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  2. Hi Jarmo,

    I will do!

    Cheers,
    Carsten

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  3. Hi, can I please have your building plan for this? Thanks!

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  4. Hi,

    Each side panel has a width of 37.00 cm and a height of 115.00 cm. The center of the chassis cutout (diameter 18.80 cm) measures 85.00 cm from the bottom line of the side panel.
    The corner bars have a diameter between 28 mm and 35 mm; total length of each is 128.00 cm. If you subtract 115.00 cm from 128.00 cm you get 13.00 cm - the corner bars lap 1.00 cm over the top of the cabinet; the "feet" have a height of 12.00 cm (=distance from floor to bottom line of side panel).
    Wall thickness is 15 mm; material is birch multiplex for instance, alternatively you can use spruce.

    If any further question has been left open don´t hesitate to keep in touch with me again. You will find my e-mail address in the "Impressum".

    Cheers,
    Carsten

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  5. Hello have not tried Fostex FE 206En?

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  6. It makes no sense to try the Fostex as TML cabinets like this require drivers with a Qts being significant higher than the Fostex has.

    Cheers
    Carsten

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    1. The thickness of the plywood 18 mm will be better?

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    2. No, 18 mm is too thick. Better use 15 or 16 mm; even 12 mm could be taken into consideration.

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