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Auf der Suche nach dem heiligen Gral, oder Lethal Weapon XXL


Bei unserem - nicht nur auf Dynamik getrimmten - Projekt TwoAndOne steht seit der Aktivierung eine Überarbeitung der Bassabteilung an. So hatten wir durch die Aktivierung und damit auch Linearisierung einer leichten Überhöhung im Bereich zwischen 200 Hz und 400 Hz herausgefunden, dass der Bassbereich sauberer und freier klingt als ohne diese Maßnahmen. Es lohnt sich also, diese Verbesserung auch in die passive Version zu übernehmen.


Frequenzgang der TwoAndOne (passiv)

Da auch Überlegungen zur Impedanz, die bei der TwoAndOne zwischen 400 Hz und 500 Hz mit 3 Ohm sehr niedrig liegt, mit ins Spiel kamen, reifte der Gedanke, es anstelle der beiden BG 20 von VISATON nunmehr mit nur einem Tieftöner zu versuchen. Um nicht viel von der Membranfläche der beiden BG20 zu verlieren (immerhin 2 x 214 cm²) musste es mindestens ein 10" Chassis werden. Mit Membranflächen um die 350 cm² hat man bei einem 25 cm Chassis annähernd soviel Fläche wie bei den beiden BG20.

Kandidat Nr. 1

Den Anfang machten wir mit dem Chassis A&D 10256 (im Vertrieb von T. Herget, www.traumboxen.de), das wir schon vor einiger Zeit von unserem Abonnenten Wolfgang Kaps zum Vermessen bekommen haben.

 

Für nur 43,- Euro sieht das Chassis extrem wertig aus und ist auch entsprechend gut verarbeitet. Die TSP, die der Vertrieb vom Hersteller genannt bekommt, stimmen leider nicht ganz. Gibt man die vorhandenen Daten des Herstellers in unser Programm TSP-Check ein und füllt dann die fehlenden Daten auf, bis sich ein konsistenter Datensatz im Bezug auf die vom Hersteller angegebenen Daten ergibt, müsste das Chassis eigentlich nur 91.8 dB/W/m Schalldruck erzeugen.

Tatsächlich erzeugt das Chassis jedoch 93,9 dB/W/m, was darauf hindeutet, dass es bei den Herstellerangeben Ungereimtheiten gibt.

Unsere Messungen zeigen z.B. ein Qms von 20,3, da sind die 9,17 des Herstellers schon etwas wenig. Die Resonanzfrequenz von 50 konnten wir auch nach ausgiebigem "Weichklopfen" nicht bestätigen, es sind eher 57 Hz. Die tatsächlichen Daten findet man im Datenblatt zum A&D Audio 10256. Trägt man nun die vom Hersteller und uns gemessenen Werte in Lasip ein, ergibt sich durch die Differenzen ein Wirkungsgradunterschied von etwa 2 dB.


Simulation Herstellerwerte und HiFi-Selbstbau Daten

Der Lieferant gibt für ein Bassreflex-Gehäuse eine Größe von 65 Litern an, die man auch mit den von uns gemessenen Parametern noch knapp bestätigen könnte. Das ist alles nicht so dramatisch, aber im Frequenzgang gibt es darüber hinaus Probleme, die leider das Aus für den A&D10256 in unserem Projekt bedeuten.


Frequenzgang RAR HiFi-Selbstbau

Da unsere Trennfrequenz durch den B200 bestimmt wird, der ab etwa 900 Hz abwärts stetig an Schalldruck verliert, müssen wir bei ca. 700 Hz trennen um die Stufe im Schalldruck des B200 zu füllen. Leider gibt es beim A&D genau hier ( 600 Hz) eine unschöne Membranresonanz, die zu einem hässlichen Einbruch im Frequenzgang und zu langem Ausschwingen führt.

Hinzu kommt, dass der Klirrfaktor des Chassis oberhalb von 600 Hz auf bis zu 2,5% ansteigt, so das wir guten Gewissens nur den Einsatz bis maximal 300 Hz mit anschließender steiler Trennung empfehlen können - schade.

Kandidat Nr. 2

Beim Stöbern in Katalogen und diversen Internetseiten fiel uns als weiterer möglicher Kandidat der P-AUDIO HP10W im Vertrieb von Intertechnik ins Auge (na - zum Glück nicht). Wir erinnerten uns, dass dieses Chassis auch in einem Klang & Ton Test 6/2004 wirklich gut abgeschnitten hatte. Im Datenblatt des aus der IMF Serie stammenden HP10W findet sich dann auch ein leckerer Frequenzgang und für unser Projekt geeignete Werte. Leider mussten wir auch hier feststellen, dass die Angaben im Hersteller-Datenblatt eher Traumwerte sind. Den angegebenen Qts-Wert von 0,4 beispielsweise können wir nicht nachvollziehen, auch nach aufwändigem Einspielen der Chassis kommen wir auf eine Gesamtgüte von 0,656. Nun gut, Werte können durch Serienstreuung und andere Messmethoden voneinander abweichen, wenn jedoch die Herstellerdaten eine mögliche Abstimmung auf 48 Hz in einem 45 Liter BR Gehäuse versprechen und man tatsächlich in der Gegend von mindestens 150 Litern rechnen muss, kann sich jeder leicht denken, was für ein Ergebnis der Selbstbauer ohne Messmöglichkeit erwarten darf. Die um 37% niedriger angegebene Resonanzfrequenz des Herstellers möge hier als besonders auffälliges Beispiel dienen. Alle Daten stehen unseren Abonnenten im Datenblatt des HP10W zur Verfügung. Zur Verifizierung haben wir dann unsere alte Klang & Ton-Ausgabe ausgegraben und mussten leider feststellen, dass auch hier deutlich andere Werte gemessen wurden, als der Hersteller angibt. Hier eine kleine Gegenüberstellung der verschiedenen Daten:

Wert Hersteller K & T HiFi-Selbstbau
FS (Hz) 48 55,3 66
Qms 5,9 4,82 5,2
Qes 0,44 0,63 0,75
Qts 0,4 0,56 0,65
Vas (ltr) 55,3 51,8 34,8
SD (cm²) 340 353 356
Rdc 6,5 6,4 6,86

Wenn man nun das Chassis mit den diversen Parametersätzen in ein Gehäuse baut, wie es die Daten des Herstellers ergeben hätten, ergibt sich folgendes Bild


Simulation des Gehäuse mit verschiedenen Datensätzen

Wie man erkennt, erhält man sowohl mit unseren als auch mit den Klang & Ton-TSPs einen Lautsprecher, der jeder Menge Kickbass (80 bis 100 Hz) bringt, es aber an Tiefbass vermissen lässt. So gesehen hat Heinz Schmitt (Schmitti) von Klang & Ton dann 2004 auch das einzig richtige getan, indem er dem P-Audio ein Subwoofer-Fundament spendierte.

Erwähnt sei, dass die Daten von Klang & Ton aus dem Jahre 2004 stammen und es sich, jedenfalls vom Foto her, um eine andere Serie handelte (blaue Korbdichtung). Es kann jedoch nicht sein, dass sich eine Chassis Serie ändert und man das dem Kunden nicht mitteilt. Wir jedenfalls haben dieses Chassis aufgrund der vermeintlich passenden Daten gekauft und haben nun zwei Chassis im Regal liegen, die für den angedachten Zweck überhaupt nicht einsetzbar sind . . .

 


Frequenzgang Herstellerangabe

 


Frequenzgang RAR HiFi-Selbstbau

Der Frequenzgang des HP10W sieht bis 1 kHz wirklich gut aus, wird dann aber von einem 8 dB großen Einbruch abgelöst, der einen Einsatz des Chassis in PA 2-Wege Kombis mit 1" oder 2" Horn, der eigentlichen Domäne solcher Chassis, unmöglich macht. Im Frequenzgang des Herstellers ist davon leider nichts zu sehen und auch die Klang & Ton-Messung zeigt das nicht. Rein mechanisch ist der HP10W mit Blechkorb ausgestattet und recht gut verarbeitet. Die konische Membranform lässt jedoch den Eindruck aufkommen, dass es sich um ein Chassis aus den 80er Jahren handelt, was aber der Qualität des Chassis keinen Abbruch tut. Eine moderne NAWI Membranform (Nawi = Nicht abwickelbar) vermisst man hier.

Dadurch, dass der P-Audio HP-10W andere Daten mit sich bringt, als es der Hersteller verspricht, ist er kein schlechtes Chassis. Der Selbstbauer ohne Messmöglichkeit dürfte jedoch nicht zu dem Ergebnis gelangen, dass er erwartet. Wir würden den HP10W auch wegen seines sehr günstigen Preises von 30.50 Euro in einer lauten 3-Wege-Partykombi empfehlen, in der er beispielsweise einen Monacor SP-155X vom Bass befreien könnte. Noch einen entsprechend lauten Hochtöner darüber und man hat einen richtigen Party-Kracher.

Kandidat Nr. 3

Schon seit langem sind uns die Chassis SPA-xx.PA Serie aus der Reihe IMG-Stageline im Vertrieb der Inter-Mercador GmbH ein Dorn im Auge. Ein Dorn im Auge im positiven Sinn, denn immer, wenn man durch den Monacor Katalog blättert, fallen diese Chassis mit ihrem günstigen Preis und der, zumindest auf den Fotos, sehr guten Verarbeitung auf. Also haben wir uns endlich dazu hinreisen lassen, diese Chassis mal zu bestellen und sie in unser Labor zu tragen.

Tatsächlich hat man auch ein sehr gutes Gefühl, wenn man die Chassis in der Hand hält. Die solide verarbeiteten Chassis kommen ohne moderne Konstruktionsmaßnahmen wie Hinterlüftung der Zentrierspinne aus, werden aber über eine großzügige Polkernbohrung entlüftet. Ein wenig schade finden wir, dass die Anschlussklemmen wirklich billigst sind. Hier hätte eine Mehrausgabe von wenigen Cent eine erhebliche "gefühlte" Wertsteigerung gebracht. Gut, einmal eingebaut bekommt man davon auch nichts mehr mit. Der Vergleich der Herstellerdaten mit denen von uns nachgemessenen bringt Erfreuliches zu Tage. Diese Chassis kann der Kunde kaufen und sie in ein Gehäuse einbauen, ohne böse Überraschungen erleben zu müssen. Bei der Simulation eines BR Gehäuse mit Hersteller- und HiFi-Selbstbaudaten waren die Abweichung eher marginal und im Bereich der Serienstreuung zu suchen.


Simulation Hersteller- und HiFi-Selbstbau Daten

Damit kann man leben, und auch der Frequenzgang des Lieferanten deutet schon auf die kleinen Schönheitsfehler hin, die es praktisch bei jedem Chassis in diesen Preisregionen gibt.

 


Frequenzgang Herstellerangabe

 


Frequenzgang RAR HiFi-Selbstbau

Sowohl der kleine Einbruch von etwa 3 dB bei ca. 800 Hz wie auch die aus Membranresonanzen resultierende Spitze bei etwa 4 kHz werden nicht verschwiegen. Wenn man diese Chassis bestellt, weiß man schon vorher, was man bekommt und genau so muss es sein. Dass das leider nicht immer so ist, zeigen die Beispiele weiter oben.

Die Klirrwerte des SPA-25PA liegen selbst bei 100 dB auf HiFi-gerechten, niedrigen 0,48%, so das dieses Chassis nicht nur zur Arbeit im Partykeller oder einer PA verdammt ist. Allein die TSPs und die dadurch sich ergebende Bassausbeute lassen das Chassis für die Anwendung in unserem Fall ausscheiden. Im 45 Liter Gehäuse schafft man es auf eine - 3dB Frequenz von 60 Hz, was uns dann doch zuwenig Tiefgang ist. Wer sich jedoch einen 25 Liter großen, superlauten Satelliten und einen Subwoofer bauen möchte, sollte sich den SPA-25PA unbedingt mal anschauen.

Kandidat Nr. 4

Da uns der SPA-25PA sehr überzeugt hatte lag natürlich nichts näher, als auch seinen großen Bruder mal unter die Lupe zu nehmen. Der SPA-30PA sieht dem SPA-25PA zum Verwechseln ähnlich, ist halt nur eine Nummer größer.

Nein, das sind nicht die selben Bilder wie beim SPA-25PA, sieht nur so aus. Auch hier wieder die gute Übereinstimmung der Frequenzgangangaben des Herstellers mit unseren Messungen.

 


Frequenzgang Herstellerangabe


Frequenzgang RAR HiFi-Selbstbau

Leider sieht es bei den TSP etwas anders aus. Unsere Messungen ergaben, dass man eigentlich ein um 25 Liter größeres Gehäuse braucht, als mit den Herstellerangaben. Gehen wir davon aus, dass die Herstellerdaten stimmen würden und bauen den SPA30PA in ein 97 Liter großes Reflexgehäuse, das auf 44 Hz abgestimmt ist. Danach simulieren wir das Chassis im Gehäuse mit unseren Daten und stellen fest, dass die Ergebnisse nicht soweit auseinander liegen, unsere Daten jedoch ein wesentlich größeres Gehäuse benötigen.

Ist doch nix Dramatisches, sagt man da. Der Kunde jedoch weiß nicht, dass sein Chassis eigentlich 25 Liter mehr bräuchte und baut es in das simulierte Gehäuse ein, das mit Herstellerdaten zustande kam.


Simulation im Gehäuse nach Herstellerdaten

Plötzlich fällt auf, dass gegenüber dem mittleren Schalldruck bei 50 Hz 3 dB fehlen. 3 dB weniger bei 50 Hz dürfte nicht zu überhören sein und die Konstruktion dürfte recht dünn klingen. Wenn man nun das BR Rohr von ursprünglichen 5,1 cm auf 2,2 cm verkürzt und damit die Abstimmfrequenz auf etwa 50 Hz anhebt, sieht es schon wieder viel besser aus.


verkürztes BR Rohr und damit angehobene Tuningfrequenz

Leider spielt der Lautsprecher jetzt nicht mehr so tief, was jedoch weniger auffallen dürfte, als wenn 3 dB bei 50 Hz fehlen.

Ansonsten macht der SPA-30PA jedoch eine ganz hervorragende Figur. Unterhalb von 600 Hz bleibt K3 bei 100 dB auf einem mittleren Niveau von 0.35%, so das man den Lautsprecher beruhigt in wirkungsgradstarken Dreiwege-Systemen verbauen kann ohne Angst haben zu müssen, dass er sich unrespektierlich zu Wort meldet.

 

Bis zur Vorstellung unseres Tools TSP-Check im Text TSPs checken einfach gemacht erreichte uns die nachfolgende Mail:

"Zitat

bei der Vorstellung des TSP Tools wäre ich bezüglich einiger getroffenen Aussagen etwas vorsichtig. Da sich all diese Parameter aus dem Resonanzverhalten des Treibers errechnen kann man daraus nicht auf den Wirkungsgrad schließen der außerhalb dieses Bereichs liegt. Der kann oberhalb der Reso durchaus weit über dem errechneten Wert aus den TSP liegen - aber das könnt ihr ja einfach nachmessen !!

Zitat ende"

Dazu können wir folgendes bemerken.

Dynamische Lautsprecher sind durch das einfache Ersatzschaltbild von Thiele und Small nur "berechenbar", wenn man eine kolbenförmige Bewegung annimmt. Ein Chassis, das einen höheren Wirkungsgrad als den aus den TSPs errechneten hat, muss dieses Kriterium verletzen (z.B. durch teilweise Abkoppelung der Membran, Resonanzen, Bündelung etc.). Ab einer bestimmten Frequenz macht das jedes Chassis. Aber bis dahin (und nicht nur im Bereich der Resonanzfrequenz) wird es - nach derzeit gültiger Lehrmeinung - eindeutig durch die TSPs beschrieben. Das ist im Grunde ja auch nichts schlimmes, ein so hervorragendes Chassis wie der B200 funktioniert genau auf dieser Basis.

 

Fazit von HiFi-Selbstbau

Wer selber nachmessen kann, ist klar im Vorteil und kommt dann auch mit plötzlich veränderten Voraussetzungen zurecht. Für den Profi sind falsche Herstellerwerte sicher kein Problem, aber gerade die preiswerten Chassis werden ja wahrscheinlich von Nichtprofis gekauft - und da kann die vorliegende Situation zu Enttäuschungen führen. Wenn ein Chassis nicht den "Druck" macht, den man erwartet hat, ist man schnell der Meinung, dass es sich um ein schlechtes Chassis handelt. Nicht jeder hat die Möglichkeit herauszufinden, dass ein anderes Gehäuse eventuell alle Probleme beseitigen kann. Aus diesem Grund empfehlen wir unser Tool TSP Check mit der dazugehörigen Bedienungsanleitung. Sollten sich hier "komische" Daten ergeben, Finger weg oder selbst nachmessen bzw. nachmessen lassen.

Wir für unseren Teil haben nun die Suche nach einem Partner für den B200 zunächst beendet. Wenn die Testgehäuse unsere Ergebnisse bestätigen, wird es bald einen OneAndOne mit einem 30cm Tieftöner geben. Dadurch werden wir aller Voraussicht nach den Tiefgang und die Pegelfestigkeit der TwoAndOne noch einmal erheblich steigern können. Außerdem - Membranfläche ist durch nichts zu ersetzen - außer durch noch mehr Membranfläche.

Kommentare  

# Shefffield 2010-02-15 14:41
Moin, Theo.

Mir fällt gerade das Missverständnis auf: Ich schere mich nicht im Geringsten um TSP. Und auch den Wirkungsgrad beachte ich nicht auf's dB, sondern nur grob.

Wieso?

Weil ich's kann. :-D

Ne, im Ernst: Die OneAndOne soll doch eine Steigerung gegenüber der TwoAndOne darstellen, oder? Dann fände ich's nur konsequent, auf ein mindestens "teilaktives" Konzept umzusteigen. Also den B200 wegen mir noch hinter einen passiven Hochpass klemmen, der TT verträgt aber auf jeden Fall eine aktive Ansteuerung und Filterung, dann ist mittels Entzerrung auch der Tiefgang kein Problem mehr, sondern frei einstellbar.

Eigentlich ist doch auch diese Chassiskombinat ion ein schöner Ausgangspunkt für Spielereien mit dem neuen Hypex-Modul, oder?

Axel
# Shefffield 2009-08-13 19:40
Moin!

Wie steht's denn um OneAndOne - kommt da noch was, oder ist die Idee begraben?

Im 12"-Nennmaß gibt es dermaßen viele gute Chassis, dass ich davon überzeugt bin, dass sich schnell gleich mehrere gute Kandidaten finden. Erst recht, wenn man nicht auf die billigsten schielt, was ja nur konsequent wäre, denn der B 200 ist auch nicht unbedingt ein Sonderangebot.

Ich könnte mir zum Beispiel sehr gut einen Beyma 12MW/Nd vorstellen, der eine sehr leichte Membran und eine Menge Wirkungsgrad mitbringt. Im anderen Forum war auch zu lesen, dass er auffallend knackig spielt.
Kompromisslos wäre evtl. sowas wie der 12MI100, mit extrem geringem Mms (unter 50 g). Durch die sehr niedrige Güte wäre hier eine Entzerrung fällig, aber auf diesem Niveau bietet sich eine Aktivierung sowieso an, oder? ;-)

Bis bald,
Axel
# Theo 2009-08-14 10:30
Hallo Axel,

Zitat:
Wie steht's denn um OneAndOne - kommt da noch was, oder ist die Idee
begraben?
Die Idee ist NICHT begraben.
Zitat:
Im 12"-Nennmaß gibt es dermaßen viele gute Chassis, dass ich
davon überzeugt bin, dass sich schnell gleich mehrere gute Kandidaten finden.
Auf dem Papier ja, in der Praxis leider nein. Aber das leigt an unseren Hohen Anforderungen, wahrscheinlich. Was sollte denn ein 12" für die OneAndOne könne?

1) Laut sein:

96 dB währe die Forderung, 94 würden es auch tun.

2) Lebendig sein:

das schaffen leider nicht viele, bisher haben wir noch keinen gefunden. Allein als guter 12" daher zu kommen ist nicht das Kriterium. Der B200 stellt ganz hohe Ansprüche.

3) Bass können:

Ein Kandidat der es in die OneAndOne schafft sollte locker die 40 Hz Marke in einem nicht zu großen Gehäuse erreichen können. Weil sonst können wir auch bei den BG20 bleiben.

4) Dynamisch

12 Zöller klingen oft leicht müde. Gerade hier muss das Chassis besonderes leisten können.

:-) Theo
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