Umbauten

ESS AMT-1c (Teil1)

Wer kann mir helfen - Bitte nicht weg klicken

So lautete der Titel einer E-Mail, die uns vor ein paar Wochen erreicht hat. Absender war der Besitzer einer ESS AMT-1c mit Wasserschaden, der mit seiner neu aufgebauten AMT-1c mit original nachgebauter High-End-Weiche nicht zufrieden war - sie spielte nicht mehr so wie er sie früher in Erinnerung hatte.

Wir haben nicht weggeklickt sondern den verzweifelten ESS-Besitzer eingeladen mal mit den Teilen vorbei zu kommen.

Im ersten Teil des Berichts beschreiben wir die Analyse der Ist-Situation. In Kürze folgen dann Datenblätter der Chassis und wie es mit dem Projekt weitergeht.

 

 

 

 

Die E-Mail:

Und hier erst mal die komplette Mail:
 

Hallo zusammen.

Da ich selbst schon 60 bin, erlaube ich mir der Einfachheit halber mal das "Du". Ich bin auf euch durch einen Bericht über die Sippo auf Holger Barskes Seite gestoßen.

Ich habe ein Lautsprecher Problem und frage einfach mal ganz frech ob mir von euch jemand helfen kann.

Doch zunächst - ich bitte um Nachsicht - die Geschichte dahinter.

Die Leidenschaft zur Musik und der Gerätschaften zu deren Wiedergabe begleitet mich schon (fast) mein ganzes Leben. Infiziert wurde ich durch meine Mutter ca. Anfang/Mitte der 60er, als die die neueste Single der Stones "I can't get no satisfaction" hörte und zwar auf einem Telefunken Musikus Plattenspieler an einem Nordmende Röhrenradio. Da war ich max. 10 Jahre alt. Später durfte ich ähnliche Erfahrungen machen, wie sie 'Donhighend' auf seiner Seite eingangs beschreibt. Leider habe/konnte ich nicht den gleichen Weg nehmen wie er (sprich, mich intensiv mit dem korrekten anspruchsvollen Boxen Selbstbau) zu beschäftigen - das Leben sah einen anderen Weg für mich vor. Dennoch hat mich die Musik und deren Wiedergabe mein ganzes bisheriges Leben begleitet, auch wenn meine DIY Fähigkeiten eher bescheiden sind (und auch meine Möglichkeiten). Nun aber wirklich zur Sache.

Ende der 70er bin ich auf Lautsprecher gestoßen, die mich bis heute faszinieren und mich noch immer in ihren Bann schlagen. Die Kreationen der amerikanischen Firma ESS, die die Technologie von Dr.Oskar Heil, den Heil Air Motion Transformer, in ihren Boxen nutzten. Ich hatte verschiedene Modelle, zuletzt die ESS AMT 1C (Pyramide).

Ich habe diesen Lautsprecher geliebt, der jedoch leider durch einen Wasserschaden (1998) fast völlig zerstört wurde. Retten konnte ich den Bass, die Heil AMT's und die Weiche, Gehäuse und Passiv Membrane gingen verloren. Da auch hier Familie und Beruf wieder andere Prioritäten setzten, habe ich die verbliebenen Teile wohl verpackt über Jahre eingelagert. Bis ich 2012 Zeit/Geld/Gelegenheit hatte mich wieder damit zu beschäftigen. Ich habe dann zufällig die ESS (12") Passiv Membrane bei einem Versender (Parts Express) gefunden und geordert. Von einem spezialisierten Schreiner habe ich mir Retrogehäuse aufbauen lassen, die sich auf das damalig größte ESS Model Monitor bezogen. Leider hat sich herausgestellt, dass auch die Weichen nach dem Wasserschaden und gut 30 Jahren nicht mehr wirklich brauchbar waren.

Auf Empfehlung der Fa. Mundorf bin ich auf Herrn Kückemanns (Acoustic Lab) gestoßen, der die original Weiche "revers analysierte" und mir Plan und neue, hochwertigere Bauteile zuschickte. Ich habe dann die Weichen nach seinem Plan auf- und in die "neuen" Boxen eingebaut. Aber - leider - irgendwie stellte sich das damalige Glücksgefühl der "alten" ESS nicht wieder ganz ein.

Ich habe immer das Gefühl, dass etwas nicht ganz stimmt. Das an dieser Stelle genau zu beschreiben würde, zumindest zu jetzigen Zeitpunkt, den Rahmen sprengen. Aber ich will nicht auf "meine ESS" verzichten.

Nun habe ich auf euren Seiten lesen können, dass ihr über das nötige Know how, und die Möglichkeiten (Meß Equipment) verfügt um gute Lautsprecher zu bauen - ich besitze weder das Eine noch das Andere. Hätten Sie Interesse / Lust (natürlich gegen entsprechende Aufwandsentschädigung) sich mal meinen ESS anzunehmen, mal messen und hören wo der Hase begraben ist? Das wie/wann/wo kann man ja klären, aber ich habe eine Idee an wen ich mich sonst wenden könnte ohne auch gleich Unsummen investieren zu müssen, die einem Neukauf nahe kämen. Bei Interesse schicke ich natürlich gerne nähre Fakten, Bilder usw. Natürlich können wir auch gerne telefonieren. Ich habe auch kein Problem damit, die Boxen mal 100km zu verfrachten und darauf mal 'ne Zeit lange zu verzichten. Ich wäre ja - wenn eurerseits kein Interesse besteht - schon dankbar für einen Tipp, wo mir geholfen werden könnte. Ich sitze hier an meinem Wohnort - hifi / diy - mäßig gesehen - ziemlich am A... der Welt, die Szene spielt in NRW.

So, das war's erst mal. Würde mich freuen wenn ich eine Antwort kriegen würde und verbleibe bis dahin mit hifi delen Grüßen.

Für eure Mühe und Unterstützung bedanke ich mich schon mal im Voraus bei euch und hoffe auf eurer Verständnis für einen verzweifelten Musik- / Boxenliebhaber.

 

Der erste Besuch:

Am 3. November war es dann soweit, der ESS-Nachbau stand samt Besitzer in unserem Hörraum:


Bild der Lautsprecher im Hörraum

Nach ein paar warmen Worten und einem Kaffee ging es dann ans Hören. Uns fiel zunächst auf, dass sie etwas mittenbetont klangen. Aber dafür gab es auf der Rückseite der Boxen ein Paar Regler beschriftet mit P (für Präsenz) und B (für Brillanz). Beide Regler standen auf 0 (= keine Abdämpfung im jeweiligen Bereich) und wir haben zunächst mal den Präsenzregler auf -8 gestellt und so die Mittenbetonung reduziert. Der Brillanz-Regler blieb auf Maximalstellung. So hat sich das dann nachher gemessen:


-> zwischen 500 und 11 kHz zu vorlaut, aber Einbruch um 1800 Hz
-> Peak bei 80 Hz (Raum + TT), 600 Hz (TT) und 5 kHz (HT)
-> kaum Tiefbass

Der Hörtest wurde in der Stellung „Präsenz -8“ gemacht (grüne Kurve). Damit fiel die Überhöhung zwischen 2 und 11 kHz moderater aus ohne um 1.8 kHz ein zu großes „Loch“ zu erzeugen. Das Klangbild war dann immer noch recht hell. Es fiel auch auf, dass die Box kaum Tiefbass machte – was in Anbetracht eines 30er Tieftöners mit Passivstrahler und einer immerhin 100l großen Box anders erwartet wurde.

Um zu sehen was da im Einzelnen passiert macht es Sinn näher am Chassis zu messen. Dadurch wird zum einen der Raum ausgeblendet, zum anderen misst man eher was nur das eine Chassis macht. Da die Weiche hier für Bi-Amping ausgelegt war konnte man die Chassis einzeln über Weiche messen. Dadurch reichte ein Messabstand von 20 cm (sonst muss man näher rangehen, um die anderen gleichzeitig spielenden Chassis besser auszublenden), das Mikrofon war jeweils auf Höhe des Chassis unter 0°:


-> Generell recht linearer Verlauf der Chassis über Weiche, aber Hochtöner Peak bei 5 kHz
-> Zwischen 800 und 1400 Hz sind beide Chassis ähnlich laut -> breiter Überlappungsbereich
-> Überhöhung bei 65-80 Hz, Einbruch um 47 Hz -> Passivstrahler zu hoch abgestimmt?

 

Weitere Untersuchungen:

Unser Fazit nach diesem Besuch: da geht noch mehr! Die Schätzchen blieben also bei uns für weitere Untersuchungen. Zunächst haben wir mal Impedanzen gemessen und Spannungsverläufe, um die Funktion der Weiche mit seinen Regelmöglichkeiten zu verstehen und warum sich beide Chassis zwischen 800 und 1400 Hz überlappen:


-> der Regelbereich des Brillanz-Reglers (3.5 bis 15 kHz) passt leider nicht ganz zur Überhöhung im Hochtonbereich von 2 bis 11 kHz

Das Impedanzminimum im Bassbereich beträgt 2.9 Ohm bei 110 Hz - für einen ordentlichen Verstärker kein Problem

Es bestätigt sich, dass der Passivstrahler viel zu hoch abgestimmt ist. Das Impedanzminimum (= Abstimmfrequenz) liegt bei knapp 50 Hz. Der Passivstrahler wurde nach einem Wasserschaden erneuert und ist nicht mehr original. Hifisound (deutscher Vertrieb der ESS-Chassis) weißt darauf hin, dass der „neue“ ESS 12“-Passivstrahler „ab Werk keine Möglichkeit vorsieht, Ergänzungsgewichte anzubringen“. Aber dafür gibt es ja Knete:


-> Mit 80 gr Zusatzmasse auf der Passivmembran liegt die Abstimmfrequenz bei praxisgerechten 35 Hz

Im Impedanzverlauf des Tieftöners ist eine „komische Stelle“ um 450 Hz erkennbar – das wollten wir doch mal genauer sehen. Zunächst wurde die Impedanz ohne Weiche und ohne Absorption gemessen mit/ohne Rückwand gemessen (rot/schwarz). Zur Absicherung wurde das Chassis unter großen Mühen ausgebaut und im Freifeld gemessen (grün):


-> Die Resonanzstellen um 450 und 1250 Hz treten in allen Fällen auf -> Chassisproblem
-> Im geschlossenen Gehäuse ohne Absorption tritt eine Impedanzspitze bei 224 Hz auf -> stehende Welle zwischen Boden und Deckel (im Ist-Zustand mit Weiche sieht man diese Spitze daher nicht)

Die Impedanzüberhöhungen bei 1250 und 1400 Hz passen leider sehr gut zum Frequenzgang des Tieftöners über Weiche (s.o.) -> hier sollte der Tieftöner eigentlich nicht mehr mitmischen.

Zwischenzeitlich wurden auch die Messungen für ein Datenblatt des Hochtöners gemacht. Dort zeigte sich (wie schon bei Herrn Timmermanns), dass der Hochtöner eigentlich erst ab 1500 Hz eingesetzt werden sollte, weil darunter der Klirrfaktor stark ansteigt:

Der „linke“ Hochtöner ist übrigens < 1 kHz hörbar schlechter als der rechte. Bei höheren Pegeln sieht das noch schlimmer aus . . . Hier hat ggf. die Membrane einen weg oder sie ist nicht optimal positioniert.

Auch die Pegellinearität sieht nicht gut aus:

Die Anregung erfolgte mit maximal 5 V (= +20 dB), bei einem mittleren Wirkungsgrad von 101.5 dB/2.83V/m (!!! - der Hochtöner hat aber eine Nennimpedanz von 4 Ohm) entspricht dies einem maximal erwünschten Schalldruckpegel von 106.5 dB, der allerdings ab +12 dB (= 98.5 dB) schon um mindestens 1 dB komprimiert wird. Dies wird erst besser wenn man bei 1500 Hz mit mindestens 12 dB/Oktave trennt.

Wenn man also auch mal etwas lauter hören möchte bedeutet das, dass der Hochtöner nicht bis 800 Hz runter spielen darf. Damit ergäbe sich dann aber ein Bereich zwischen 800 und 1500 Hz, den keines der beiden Chassis gut übernehmen kann. ESS hat das Problem offenbar dadurch „gelöst“, dass beide Chassis etwas beisteuern, so dass der Hochtöner entlastet wird (denn der Bass hilft ja mit). Das ist aber eher eine Notlösung als wirklich gut. Eine wirklich hochwertige Kombination ließe sich nur aufbauen wenn man einen Mitteltöner spendiert, der den Bereich von 400 bis 1500 Hz übernimmt. Um das Bassgehäuse nicht ändern zu müssen würde sich ein „größerer“ Aufbau empfehlen z.B. mit einem 17er oder 20er Mitteltöner in einem kleinen Gehäuse, ggf. hinten (halb-) offen als Dipol.

Detailuntersuchungen am AMT-1 haben übrigens einige Schwachstellen offenbart (Peak bei 5 kHz, Einbruch bei 12 kHz, zwischen 2.2 und 11 kHz etwas vorlaut), die man aber mit geringem Aufwand abstellen kann (wenn man nach 18 Umbauten weiß wie ;-):

Wenn man sich den „offenen“ AMT-1 anguckt kann man sich auch vorstellen wo die geschludert haben:

Leider kommt man da nicht rein sondern kann nur von außen an den Symptomen rumdoktern . . . Mehr dazu im Rahmen des Datenblattes des Hochtöners AMT-1.

Versuch einer Frequenzweiche:

Bei einer ersten Weichenabstimmung zeigte sich, dass der Tieftöner vom Wirkungsgrad im Grundtonbereich deutlich unter dem Hochtöner liegt. Hier mal die Chassis ohne Weiche am Hörplatz:

Bei der obigen Skalierung wäre die schwarze Zielkurve im Mittel ca. 8 dB unter der Kurve des Hochtöners (der hier noch nicht modifiziert worden ist und daher noch den Peak bei 5 kHz und den Einbruch bei 12 kHz hat). Das bedeutet, dass ein ggf. zu integrierender Mitteltöner einen Spannungswirkungsgrad von ca. 93.5 dB/2.83V/m haben müsste – was die Auswahl bei einer passiven Weichenkonstruktion nicht gerade vereinfacht.

Die momentan entwickelte 2-Wege-Weiche beschneidet den Tieftöner bei 800 Hz, dafür muss der Hochtöner ab da alles alleine machen (und klingt dann leicht angestrengt):


-> mit beschwertem Passivstrahler gibt es jetzt auch etwas Tiefbass . . . (das "Loch" von 50-60 Hz kommt vom Raum)

Momentan stört beim Tieftöner noch die Grundtonschwäche zwischen 120 und 300 Hz und die Spitze bei 650 Hz. Würde man die Zielkurve um 2 dB senken wäre zu erkennen, dass der Bereich zwischen 600 und 1700 Hz zu laut ist.

Der unruhige Verlauf um 5 kHz dürfte mit der o.g. Modifikation behoben sein. Es klingt zwar weniger hell, aber immer noch nicht voll und bei Frauenstimmen und Klavier klingt es oft noch nervig – weil der Hochtöner bei Anregung um 800 Hz halt unsauber klingt.

Mal sehen ob der Besitzer der ESS AMT-1c der Erweiterung um einen Mitteltöner zustimmt . . .

Kommentare  

# sysiphus 2016-02-09 10:56
Die ESS AMT 1B (sehr ähnlich zu 1C) war der erste High-End Lautsprecher, den ich über längere Zeit gehört habe. Damals sogar in einem sehr großen Raum. Obwohl ich nicht zur Nostalgie neige, macht mich Euer Vorhaben an.
Ich hatte vorher noch nie so gute Auflösung und Dynamik in den Höhen gehört. Allerdings erinnere ich mich an einen tiefen, aber sehr weichen Bass. Die Mitten waren nicht schlecht, klangen aber irgendwie komisch.
Die Box schlägt ihren Besitzer noch immer in ihren Bann. Akustisch ist man meiner Ansicht nach heute ein gutes Stück weiter. Aber Hifi ist nicht immer eine reine Kopfsache.
Die Kombination aus MT/HT-Dipol und schlagartigem Übergang auf die nach vorne gerichtete Abstrahlkeule des TT ist natürlich kühn. Wenn Ihr einen MT einbauen dürft, dann fände ich einen nach hinten bedämpften Dipol dazu passend. Dann hat man einen irgendwie kontinuierliche n Übergang im Abstrahlverhalt en.
# asterix66 2016-01-25 00:50
Hallo Theo, hallo Pico,

der AUDAX HM210Z10 sollte da passen zwischen 400 hz und 1,5 Khz spielt der wunderbar und der Schalldruck ist auch da..kostet auch 135,- € das Stk und Paarweise selektiert sollte auch möglich sein..

VG
Lars
# Diskus_GL 2016-01-21 08:59
Sehr interessante Boxen - bin gespannt auf den Bericht. Da der AMT ja ein Dipol ist, wäre auch dessen rückwärtigens Schallverhaqlte n interessant 8bzw. das rundstrahlverhalten).
Es wäre sicherlich auch interessant zu erfahren, warum Oscar Heil seine AMTs als Dipole konstruiert hat und auch die Boxen so konstruiert - bzw. wie sie aucfgestellt werden sollen und was der rückwärtige Schall bringen soll...

Grüsse Joachim
# FlorianK 2016-01-20 09:31
Ich habe früher in der Kalotte von Passivstrahlern einfach von hinten eine Einschlagmitter mit Leim eingeklebt. Dann kann man sehr schön mit Gewindestange und zusätzlichen Muttern das Gewicht erhöhen. Mit Knete aber erst mal eine Grundmenge als Gewichtsbasis finden. Mal wieder ein spannender Bericht !!! Bin gespant wie es weitergeht !

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