Tieftöner

B&C 15PS100/8

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Zur weiteren Verwendung

Anfang des Jahres wurden wir darauf angesprochen ob wir nicht Lust hätten ein Kino-System zu entwickeln. Die Vorgaben waren: es sollte pegelfest sein, einen möglichst hohen Wirkungsgrad haben - und es waren schon 15" Tieftöner von B&C vorhanden, die weiterverwendet werden sollten. Knapp 100 Mails und eine Reise zum Kunden später möchten wir euch mit den Chassis-Test zum B&C 15PS100/8 den ersten Teil der Story vorstellen. Am Ende wird ein Kino-System stehen, bei dem wir unterstützend tätig waren und der Kunde ganz viel selber gemacht hat.

 

 

 

 

 

 


Unsere Meinung:

Der B&C SPEAKERS 15PS100 sieht von vorne wie ein normales PA-Chassis aus: wasserfest lackierte Papiermembran mit zahlreichen umlaufenden Sicken im Außenbereich, 3-fach gefaltete und imprägnierte (aber nicht "klebrige") Textilsicke, 130 mm durchmessende Staubschutzkalotte aus ebenfalls lackierten Papier, segmentierte Moosgummidichtung für den Einbau von hinten - so weit, so gut.

Die 100 mm durchmessende Schwingspule ist auf einen Glassfiberträger gewickelt, der Korb ist aus Druckguß - womit wir beim Hinterteil des 15PS100 wären. Trotz 8 Befestigungslöchern hat der Druckgußkorb nur 6 relativ breite Streben, die Öffnungsfläche ist mit 513 cm² nur etwa 63% der Membranfläche (894.6 cm²) ohne die von der Schwingspule umschlossene Fläche (79 cm²). Der Magnet hat einen Durchmesser von 204 mm und eine Höhe von 22 mm - das sieht amtlich aus. Beeindruckend ist auch die 11 mm hohe vordere Polplatte: in Verbindung mit einer 21 mm hoch gewickelten Schwingspule ergibt sich rein rechnerisch ein linearer Hub von +/- 5 mm. In der Realität ist dieser Wert noch etwas höher, denn das Magnetfeld endet ja nicht abrupt an den Kanten der Polplatte. Eine 40 mm durchmessende und strömungsgünstig verrundete Polkernbohrung sorgt für die Entlüftung des ansonsten hinter der Staubschutzkalotte eingeschlossenen Volumens. Die Zentrierspinne ist allerdings nicht hinterlüftet.


Der Frequenzgang:
Auf Achse verläuft der Frequenzgang in 20 cm Abstand bis ca. 1.2 kHz recht linear. Beim Impedanzminimum um 150 Hz macht das Chassis den maximalen Schalldruck, um 300 Hz gibt es eine kleine Störstelle. Die Membranresonanz von Chassis 2 bei 1700 Hz ist nur 7 dB lauter als der mittlere Pegel. Ab 700 Hz setzt die Bündelung ein, die schnell zunimmt. Bei 1.7 kHz bäumt sich das Chassis noch einmal kurz auf.
Bei der Messung in 20 cm Abstand 20 cm spiegelt sich der Unterschied in den TSPs wieder (der Referenz-Wirkungsgrad von Chassis 1 ist ca. 1.3 dB geringer als von Chassis 2). Auch um 550 Hz und im Bereich der Membranresonanz unterscheiden sich beide Chassis deutlich. Auch dies deutet darauf hin, dass das Chassis im Verlauf seines Produktionslebens möglicherweise entsprechend verändert wurde. Über die Serienstreuung der Fertigung lässt sich so nichts aussagen.

Pseudorauschen > 200 Hz (0°, 15°, 30°, 45°, 60°; MP3 42 kB)

 


Die TSP:

Membranfläche: Außendurchmesser:
Innendurchmesser:
Plugdurchmesser:
-> Membranfläche Sd:
355 mm
320 mm
0 mm
894.6 cm²
TSP aus Messung
mit Zusatzmasse
(Mittelwert und Streuung
von 2 Chassis, Anregung -12 dB):
Resonanzfrequenz Fs
DC-Widerstand Rdc
Mechanische Güte Qms
Elektrische Güte Qes
Gesamtgüte Qts
Effektive bewegte Masse Mms
Äquiv. Luftvolumen Vas
Kraftfaktor BL
Wirkungsgrad Eta (1m, Halbraum)
39.00 Hz (+/-24.6%)
5.22 Ohm (+/-4.1%)
4.927 (+/-5.4%)
0.418 (+/-16.9%)
0.385 (+/-16.2%)
166.4 gr (+/-9.5%)
122.1 dm³ (+/-39.2%)
22.44 N/A (+/-2.8%)
93.14 dB (+/-0.61)

 

Im Impedanzverlauf deutet sich eine Membranresonanz bei 330, 1330 und 1770 Hz an, die sich - wie üblich - allesamt im Frequenzgang wiederfinden.

 

Auffällig beim von einem Abonnenten zur Verfügung gestellten Chassispaar war die sehr hohe Streuung der TSPs: Chassis 1 mit der Seriennummer 01600608 hat ein Fs von 32.2 Hz, Chassis 2 (SN 12020947) von 47.8 Hz. Der Unterschied der Membraneinspannung ist schon durch Eindrücken der Membran deutlich spürbar! Damit einher gehend ändern sich natürlich auch die Güten und das Äquivalentvolumen. Normalerweise ist das nicht so schlimm, da sich diese Unterschiede bei der Gehäuseauslegung weitgehend gegenseitig kompensieren, solange die "wesentlichen" TSPs wie Rdc, Sd, Mms und BL gleich bleiben. Zumindest bei der Masse gab es jedoch auch deutliche Unterschiede (Chassis 177.5 = gr, Chassis 155.2 = gr), möglicherweise wurde das Chassis im Verlauf seines Produktionslebens auch entsprechend verändert. Dadurch unterscheiden sich die Chassis auch recht deutlich in ihrem Referenz-Wirkungsgrad.
Die TSPs von Chassis 1 (Fs = 32.2 Hz, Qts = 0.341, Vas = 156 l) stimmen recht gut mit den Herstellerangaben überein (Fs = 33 Hz, Qts = 0.31, Vas = 152 l), Chassis 2 verhält sich aber völlig anders (Fs = 45.8 Hz, Qts = 0.429, Vas = 88.3 l)
Die mechanische Güte ist mit 4.74 bzw. 5.12 nur im mittleren Bereich: am nicht leitenden Glasfaser-Schwingspulenkörper wird es wohl kaum gelegen haben, eher noch an der nicht hinterlüfteten Zentrierspinne.
Natürlich würde man aufgrund der unterschiedlichen TSP-Datensätze unterschiedliche optimale Gehäuse ermitteln (Chassis 1/2: 80/105 l, Fb = 38/43 Hz). Was würde aber passieren, wenn man beide Chassis trotzdem virtuell in dasselbe Gehäuse einbauen würde. Da das Chassis als Frontlautsprecher (Stellung "large") eingesetzt werden soll haben wir das Gehäuse 100 Liter groß gemacht und auf 35 Hz abgestimmt. Dann liegen die beiden gemessenen Chassis und die Herstellerangabe gar nicht so weit auseinander:


-> der Einfluss der Streuung von TSPs wird oft überbewertet . . .


Die Sprungantwort/das Zerfallspektrum:

 

 
Sprungantwort (Chassis 1, 20 cm, 0°)

 

Zerfallspektrum (Chassis 1, 20 cm, 0°)

Die Pegellinearität:

Trotz des sehr hohen Wirkungsgrades wurde die Pegellinearität nicht nur für eine Anregungsspannung von 1 bis 10 Volt ermittelt sondern auch von 2 bis 20 Volt. Letzteres entspricht einem mittleren Schalldruck von 90 bis 110 dB in 1 m Abstand! Zwischen 50 und 400 Hz bleiben selbst bei 20 Volt (= +20 dB) nur ganz sporadisch mehr als 0.5 dB Dynamik auf der Strecke. Darüber nimmt die Pegellinearität sprunghaft ab, 1 dB bleiben dort schon 6-7 dB eher auf der Strecke, wobei das verhalten aber nach wie vor gutmütig ist (erst 5 dB "später" bleiben breitbandig 1.5 dB auf der Strecke).


Der Klirrfaktor:
Der "harmonische" Klirrfaktor K2 verläuft zwischen 40 und 2000 Hz weitgehend linear und ist stark vom Anregungspegel abhängig. Auch der "unharmonische" K3 zeigt eine Abhängigkeit vom Anregungspegel, die allerdings deutlich geringer ausgeprägt ist.
Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 90 / 95 / 100 / 105 / 110 dB liegt K2 im Frequenzbereich von 40 bis 1000 Hz im Mittel bei 0.68 / 1.26 / 2.43 / 5.19 / 13.60%. Für K3 gilt in diesem Bereich ein Mittelwert von 0.42 / 0.51 / 0.65 / 0.88 / 1.87%.
Gemäß dem Artikel Klirrfaktor - wie viel ist zu viel? wäre K2 damit im betrachteten Frequenzbereich bis 105 dB unhörbar. Die K3-Spitze um 550 Hz läge allerdings bei allen betrachteten Pegeln deutlich oberhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle: erst unterhalb von 400 Hz wäre K3 bis 105 dB unhörbar. Die K5-Spitze um 300 Hz ist nur bei sehr geringen Pegeln hörbar - wenn sie nicht durch andere Geräuschkomponenten verdeckt wird. Bei 110 dB mittlerem Schalldruckpegel steigen insbesondere die höheren Klirrfaktoren deutlich an, hier verlässt das Chassis seine Komfortzone . . .


Klirrfaktor bei 90 bis 110dB/1m (Halbraum)


Der B&C SPEAKERS 15PS100 ist ein grundsolider 15" Tieftöner - bei mittleren Frequenzen geht der Wirkungsgrad für PA-Verhältnisse zu stark in die Knie und die Verzerrungen können hörbar werden. Dank schwerer Membran (166 gr) und sehr starkem Antrieb (22.4 N/A) reichen dem 15PS100 bescheidene 100 Liter Volumen um mit Bassreflexunterstützung bis 40 Hz runter zu kommen.

Unser Test-Paar hatte weit auseinander liegende Seriennummern und beide Chassis waren recht unterschiedlich. Wir vermuten allerdings, dass es sich nicht um Produktionsstreuungen handelt sondern dass B&C etwas an den Chassis geändert hat. Beim Einbau in ein Bassreflexgehäuse kompensieren sich die Effekte zumindest im Bassbereich.

Der Wirkungsgrad fällt mit gemessenen 93.1 dB/2.83V/m für ein 15"-Chassis eher moderat hat, dafür werden aber auch nur 100 Liter Gehäusevolumen benötigt.
Der B&C 15PS100 wird zu einem Straßenpreis von 199 € gehandelt - das ist ein fairer Preis. Für PA ist der Wirkungsgrad von gut 93 dB eher etwas knapp, für eine laute 3-Wege-HiFi-Box mit einer Trennung um 400 Hz zum Konus-Mitteltöner ist er wesentlich besser geeignet. Dank seiner 10 cm durchmessenden und 21 mm hoch gewickelten Schwingspule kann er ordentlich Leistung wegstecken ohne dass ihm zu heiß wird - PA eben.
Unser Abonnent will ihn als Bass in einem großen 3-Wege-Front-Lautsprecher im Heimkino einsetzen - dafür passt er wie die Faust aufs Auge . . . .

Kompletter Datensatz beider Chassis (Impedanz, Schalldruck, Bündelungsgrad und Schallleistung im OCT-Format, Klirrfaktor und komplexer Frequenzgang als TXT-Datei, ZIP, 92 kB)Hinweis: Beide Chassis sind gebraucht!

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