Letzte News

Von der TwoAndOne zur Ringan oder: die ultimative Spielwiese

Im Juli 2024 gab es eine Anfrage von einem Herrn X bezüglich eines Hörtermins im CLC. Er sei von Frank Kuhl (MONACOR) auf das CLC aufmerksam gemacht worden und würde sich gerne die Triple-X und die TwoAndOne einmal anhören.

Ringan CLC

Die TwoAndOne war ja gerade in der Klang & Ton 4/2024 vorgestellt worden und die Triple-X weilte schon bei uns bevor sie dann in Heft 6/2024 in der Klang & Ton vorgestellt werden sollte.

Da Herrn X sein Glück kaum fassen konnte beide Lautsprecher bei uns hören zu können fragte er "ob das denn was kostet"? Ja natürlich kostet uns das was, nämlich zumindest Zeit zum Vorführen und Miete für den extra zusätzlich angemieteten und akustisch bearbeiteten Vorführraum etc. Und die Lautsprecher müssen ja auch noch gebaut sein. Eigentlich müssten wir dafür Geld nehmen (zumal wir uns da immer viel Mühe machen) - aber das ist leider unüblich . . .

Herrn X hat es so gut bei uns gefallen, dass er gleich Abonnent Horido geworden ist - das kommt nicht selten vor. Denn wo trifft man noch verstrahlte Selbstbauer, die sich Zeit nehmen und mit denen man fachsimpeln kann?

Und Horido hat die Räumlichkeit der TwoAndOne so gut gefallen, dass er sie sofort nachbauen wollte. Zumindest den Mittel-/Hochtonpart mit dem VISATON B200 im "undichten" TwoAndOne-Gehäuse. Das Bassabteil mit den zwei BG20 in einer TQWT gefiel ihm eigentlich auch ganz gut, aber er hatte anderes im Sinn. Der Herr Timmermanns hatte doch in der Hobby-HiFi 1/2024 den B200 in der ViPA-FAST mit einem VISATON PAW 38 kombiniert - wäre das nicht was?

Und dann ließ Horido durchblicken, dass er ja auch noch andere Boxen bauen wollte. Und dafür suchte er nach einem 15"-Tieftöner, mit dem man auch den Koax der Tripple-X oder den B200 oder einen Manger oder Hörner oder Magnetostaten kombinieren könnte. Das alles sollte vollaktiv betrieben werden, ein Paar HYPEX FusionAmp FA253 hatte er sich schon zugelegt.

Bei der Auswahl der eierlegenden Wollmilchsau von 15"-Tieftöner empfahlen wir den CELESTION FTR15-3070C (s. HSB-Datenblatt). Dieser ist dank seiner relativ leichten Membran von "nur" 86 Gramm und den besonders niedrigen Klirrwerten optimal auch für Trennfrequenzen bis 800 Hz uneingeschränkt geeignet - z.B. für die Anbindung des Hochtonteiles der HighLive oder eben dem VISATON B200 aus der TwoAndOne, der auch erst bei 800 Hz angekoppelt wird, und der Horido doch so gut gefallen hat.

OK, für den Tiefbassbereich gibt es bessere Tieftöner, die (wegen höherer bewegter Masse) in kleineren Gehäusen tiefer kommen und einen höheren linearen Hub machen (wie z.B. der VISATON PAW-38 mit +/- 5.5 mm). Aber wenn es mal bis 800 Hz hoch gehen soll dann sind die mit ihrem "Übergewicht" schnell am Ende. Selbst mit den 3.0 mm linearem Hub sind in einem 178 Liter großen und auf 40 Hz abgestimmten Bassreflexgehäuse oberhalb von 33 Hz 115 dB Schalldruckpegel in 1m Abstand möglich, das Verschiebevolumen von 263 cm³ entspricht einem 25 cm durchmessenden Subwoofer (Sd = 330 cm²) mit 8 mm linearem Hub.

Der VISATON B200 und die Trennfrequenz:

An dieser Stelle möchten wir noch einmal die relativ hohe Trennfrequenz des VISATON B200 in der TwoAndOne begründen. Bei der passiven TwoAndOne ging es ja um einen Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad. Unterhalb von 600 Hz beträgt der Wirkungsgrad aber nur 88 dB/W/m, erst oberhalb von 1 kHz steigt er auf ca. 96 - 98 dB an. Hier noch einmal zur Erinnerung der Hersteller-Frequenzgang:


Quelle: VISATON

Wenn man bei 250 Hz trennt (wie in der ViPa-FAST) dann sinkt der Wirkungsgrad zwischen 300 und 1000 Hz eben auf 88 dB/W/m ab oder man hebt diesen Bereich eben um 8 dB an. Eine Anhebung um 8 dB entspricht der 10(8 [dB]/10) = 6.3-fachen Leistung - und das in einem Bereich, in dem ohnehin viel spektrale Energie vorhanden ist (s. Musik "vergleichen" mit dem Waveanalyzer):

Wenn man mal den Frequenzgang des B200 durch Geraden annähert und die Ziel-Funktionen für 250 bzw. 800 Hz Übergangsfrequenz (24 dB/Oktave) einträgt sieht das so aus:

Wenn man dann die schwarze Kurve (WaveAnalyzer) als mittlere spektrale Energie annimmt ergibt sich aus den Zielkurven ggf. eine Anhebung bzw. Absenkung und damit eine neue spektrale Energie (nach der Filterung):

Summiert man die spektrale Energie auf, dann ist die Eingangsleistung nach Filterung bei einer Trennung von 250 Hz ca. 4,5-fach höher als bei Trennung bei 800 Hz.

Und warum sollte einen das Jucken? Weil die Schwingspule des B200 nur einen Durchmesser von 25 mm hat und nur 4 (in Worten: VIER) mm lang gewickelt ist -> da passt wirklich nicht viel Energie rein bevor sie heiß wird und damit thermisch komprimiert! Lässt man eine bestimmte thermische Kompression zu bedeutet das, dass bei Trennung mit 800 Hz 10 · Log10 (4,5) = 6.6 dB mehr Schalldruckpegel erzeugt werden kann. Wer es also auch mal etwas lauter mag ist gut beraten die höhere Trennfrequenz zu wählen.

Zu dem Thema kann man nur eines mit Sicherheit behaupten... Physik ist Physik, bleibt Physik!

Das Bassgehäuse:

Zum Glück hatte Horido keine Probleme mit großen Bassgehäusen - wenn schon, denn schon. Und so wurde - trotz Aktivtechnik mit ihren Möglichkeiten - eben ein ideales Gehäuse gebaut: in unserem HSB-Datenblatt hatten wir 178 Liter mit einer Abstimmfrequenz von 40 Hz vorgeschlagen.

Wir hatten Horido empfohlen nach dem "Porsche-Protokoll" vorzugehen (s. Bericht Subwoofer im Porsche).: wenn man den Raum und den Stellplatz schon kennt, an dem das Konstrukt später spielen soll, sollte man auch die Raumeinflüsse schon in die Gehäusekonstruktion mit einfließen lassen. Aber Horido wollte es lieber theoretisch perfekt . . .

Bevor es ans Sägen ging erblickten unterschiedliche Zeichnungen das Licht der Welt. Kritisch für Horido war die Auslegung des Bassreflexkanals (wie groß, wie lang), wir wollten dem CELESTION FTR15-3070C auch im Mitteltonbereich optimale Bedingungen schaffen. Die kritischste Reflexion in einem rechteckigen Gehäuse ist üblicherweise die Reflexion an der Rückwand (im Mitteltonbereich) und die Reflexion zwischen Boden und Deckel (im Bass- und Grundtonbereich). Letztere bekämpfen wir gerne und erfolgreich mit einem akustischen Sumpf (s. Schallabsorption im Lautsprechergehäuse), für erstere braucht man normalerweise einen dicken Absorber auf der Rückwand, der in einer Bassreflexbox dann aber den Bassreflexeffekt abschwächt.

So schlugen wir vor hinter dem Chassis einen Keil anzugringen, ganz ähnlich dem Keil des TwoAndOne-B200-Gehäuses. Dies erzwingt eine dreifache Reflexion (Chassis - Winkel - Seitenwand - Winkel - Chassis) statt einer einfachen Reflexion (Chassis - Rückwand - Chassis), wobei durch den schrägen Schalleinfall am Keil die "scheinbare" Absorberdicke von 100% auf 141% anwächst. So sieht das prinzipiell aus:

von oben von vorne von schräg oben

Und so sieht die Zeichnung des Bassgehäuse dann final aus (Gehäusetiefe 550 mm):

Ringan

Zur Versteifung der 19 mm starken Gehäusewände wurde hier keine Ringversteifung auf halber Gehäusehöhe eingebracht, sondern auf fast alle Flächen 5 cm breite Streben in Abständen von 10 bis 19 cm aufgeleimt. Das hatte auch für die Anbringung des Absorptionsmaterials Vorteile, da die einzelnen, leicht zu groß zugeschnittenen Abschnitte zwischen die Streben geklemmt und so fixiert werden konnten. So sieht das Gehäuse dann als 3D-Modell aus (Front, Deckel und rechte Seitenwand halbtransparent):

Ringan

Download: Skizze mit Maßen und auch ein STL-File (49 kB) mit entfernter Frontplatte zum Selber-Von-Allen-Seiten-Anschauen (Tipp: STL-File erst Speichern, dann doppelklicken).

 

Optimierung der Absorption:

Bei einer Bassreflexbox bekommt man aus der Bassreflexöffnung nicht nur den erwünschten Effekt bei der Abstimmfrequenz, sondern auch unerwünschte Effekte durch Gehäuse- und Rohrresonanzen. Die Gehäuseresonanzen kann man durch geschickte Wahl der Chassis- und Rohrposition und Anbringung von Absorptionsmaterial beeinflussen, aber gegen die Rohrresonanzen ist kein Kraut gewachsen: auch kleinste Schalldruck-"Reste" aus dem Gehäuse werden gnadenlos verstärkt und zu Gehör gebracht.

Rohrresonanzen treten dann auf, wenn die Wellenlänge der zu übertragenden Frequenz halb so lang ist wie die "akustische" Länge der Bassreflexöffnung (s. Simulation konischer Bassreflexrohre, dort gibt es auch einen ONLINE-Rechner). Die kürzeste Bassreflexöffnung ist ein einfaches Loch in der Wand, dort ist dann die erste Rohrresonanz möglichst hoch.

Für einen starken erwünschten Effekt bei der Abstimmfrequenz ist eine möglichst große Bassreflexöffnung nötig, als Faustformel nimmt man als Durchmesser ca. 40% des effektiven Membrandurchmessers oder eben 16% der effektiven Membranfläche. Dann ergibt sich aber ein längeres Rohr mit entsprechend tieferen Rohrresonanzen - das riecht nach Kompromiss . . .

Wir schlugen schließlich eine 12 cm durchmessende Öffnung mit doppelter Wandstärke vor. Horido hatte mittlerweile die Gehäuse aufgebaut und mehrere optional einfügbare Holzplatten zur Öffnungsverlängerung vorbereitet. Wie üblich haben wir das Gehäuse zunächst ohne jegliche Absorption gemessen. Dabei wurde jeweils die Impedanz und der Schalldruck im Nahfeld vom Chassis bzw. der BR-Öffnung gemessen:


-> bei der Impedanzmessung ist der Vergleich mit der Freiluftmessung hilfreich


-> das Mikrofon sieht (dieselben) Resonanzfrequenz bei 200, 300, 400 Hz

Die Bassreflexfrequenz liegt bei ca. 36 Hz.

Folgende stehende Wellen wären in einem perfekt rechteckigen Gehäuse zu erwarten gewesen:

Richtung Abmessung [cm] 1x Fr [Hz] 2x Fr [Hz] 3x Fr [Hz] 4x Fr [Hz]
Höhe 83.2 206.1 412.3 618.4 824.5
Breite 44.0 389.8 779.5 1169.3 1559.1
Tiefe 51.3 334.3 668.6 1002.9 1337.2

Die stehenden Wellen in Höhen-Richtung bei 206, 412 und 824 Hz sind deutlich zu erkennen - aber woher kommen die Impedanzspitze bei 265 bzw. 300 Hz? Daher wurden zunächst vorhandene Absorberelemente (Schaumstoffrollen, Kissen etc.) im Gehäuse verteilt um Ursachen zu bestätigen bzw. zu finden, aber die 265 bzw. 300 Hz blieben von diesen einfachen Maßnahmen unbeeindruckt. Zuvor wurde das Gehäuse aber auf den Rücken gelegt und das Chassis "falschrum" aufgelegt - dies verändert zwar leicht die Messwerte, erleichterte aber das Einbringen der Maßnahmen, wobei die grundlegenden Problemfrequenzen gleichblieben.

Zunächst wurde der akustische Sumpf behandelt mit 4 Lagen Glaswolle á 40 mm und einer "Deckschicht" aus 70 mm Noppenschaumstoff (= c08):


-> der akustische Sumpf reduziert vor allem die Impedanz- bzw. Schalldruckspitze bei 200 Hz sehr effektiv
-> außerdem sinkt die Abstimmfrequenz (scheinbare Volumenvergrößerung)

Ringan Absoption  Ringan Absoption

Ringan Absoption  Ringan Absoption

Ringan Absoption  Ringan Absoption

Ringan Absoption

Als nächstes kam der Deckel dran (70 mm Noppenschaumstoff, = c09):


-> die zusätzliche Deckelabsorption reduziert vor allem die Impedanz- bzw. Schalldruckspitze bei 300 und 400 Hz

Ringan Absorption  Ringan Absorption

Schließlich wurden noch die Seiten und der "Keil" mit 70 mm Noppenschaumstoff belegt (= c10):


-> die zusätzliche Absorption egalisiert letzte Impedanz- bzw. Schalldruckspitze zwischen 160 und 450 Hz

Ringan Absorption  Ringan Absorption

Ringan Absorption  Ringan Absorption

Ringan Absorption

 Mittlerweile ist die Abstimmfrequenz durch die Volumenvergrößerung auf fast 33 Hz abgesunken. Daher wurde die Aufdopplung der Schallwand im Bereich der Bassreflexöffnung entfernt (= c11):


-> die Abstimmfrequenz liegt nun bei ca. 36 Hz
-> die Differenz zwischen dem erwünschten Effekt bei 36 Hz und den unerwünschten Effekten liegt > 200 Hz nun bei mindestens 21 dB

Mit diesen Maßnahmen konnten die unerwünschten Effekte der Bassreflexöffnung oberhalb von 200 Hz unter die Wahrnehmbarkeitsschwelle von -20 dB gedrückt werden - nun funktioniert das Bassgehäuse bis weit über 1 kHz perfekt und erlaubt es dem CELESTION FTR15-3070C sich frei zu entfalten.

Erste Töne:

Horido hatte zwischenzeitlich auch das Gehäuse für den B200 gebastelt und nach Fertigstellung der Absorptionsmaßnahmen in beiden Gehäusen auch ein erstes, einfaches Setup in SEINEM Hörraum gebastelt, frei nach dem Motto: "Trennfrequenz 800 Hz, Butterworth 24 dB/Oktave und Pegel anpassen". Das Ergebnis war dann noch nicht ganz sooo wie erhofft, Horido hatte schon Angst der CELESTION FTR15-3070C könne keinen richtigen Bass. So sah das dann in UNSEREM Hörraum aus:


-> unter 100 Hz fehlte etwas Substanz
-> der Übergang zum B200 ist nicht gut gelungen
-> zwischen 6.5 und 10 kHz ist der B200 etwas vorlaut

Den B200 konnte man durch eine Steckverbindung leicht lahm legen -> die Filterfunktion des Tieftöners passt soweit:

Für unser Abo-Treffen haben wir dann die "Ringan" (indonesisch für "Leichtigkeit") getaufte Box auf unseren Hörraum eingemessen, dort sah es dann nach der ersten Simulationsrunde so aus:

Aus Zeitgründen wurde dieser Zustand nicht weiter optimiert, da im Rahmen des Abo-Treffens die Ringan ohnehin mit Dirac vorgeführt wird. Daher wurde auch der Einbruch bei 50 Hz nicht manuell entzerrt, sondern dessen Korrektur mit maximal +10 dB Dirac überlassen.

Ringan CLC

Ringan Dirac
Messung mit Dirac Live im Clogne Listening Center 

Ringan Dirac
Zielkurve

Ringan Dirac
Dirac Live Ergebnis nach Korrektur, so wurde die Ringan auf dem Pointsourcetreffen 2024 gehört

Fazit:

Mit dem Bassteil der Ringan und dem HYPEX FusionAmp 253 steht Horido (Abonnent) nun eine unbegrenzte Spielwiese zur Verfügung, weil er das Bassteil mit allen möglichen Chassis kombinieren kann, die ab 800 Hz die Arbeit aufnehmen können - wie zum Beispiel dem VISATON B200. Dabei ist für eine "neue" Kombination (z.B. mit dem Koax-Chassis aus der Triple-X) nur der Mittel-/Hochtonaufsatz neu zu bauen und die DSP-Weiche neu einzumessen. Nach einer saftigen Anfangsinvestition von ca. 1300 €‚¬ für die beiden HYPEX FA253, ca. 430 €‚¬ für die beiden CELESTION FTR15-3070C und ca. 200 €‚¬ für Holz und Absorption, ist also nur ein vergleichsweise geringer finanzieller Zusatzaufwand nötig um weitere Kombinationen zu erstellen - um z.B. mit der Hochtonsektion aus der HighLive mal etwas "Horniges" auszuprobieren . . .

Daher werden wir uns wohl auch in naher Zukunft so ein Bassteil bauen, denn die Chassis haben wir schon lange liegen und die HYPEX FA253 nutzen wir sowie schon in der Vorführung. So können wir die Anzahl der vorführbaren Lautsprecher deutlich erhöhen ohne ständig neue, aufwändige Gehäuse basteln zu müssen. So können wir nachbauwilligen Selbstbauern noch mehr unserer Kreationen vorspielen, wobei wir z.B. durch das Nachbilden von Spannungsverläufen von passiven Weichen auch einen Vergleich "passiv" gegen "aktiv" gegen "aktiv auf den Raum eingemessen" (jeweils mit/ohne Dirac) demonstrieren können. So sind die einzelnen Evolutionsschritte nachvollziehbar und so mancher Passivhörer wird sich den Segnungen der DSP-Technik nicht länger verschließen können . . .

Im Prinzip hat auch unser Abonnent ZwackHKH eine ähnliche Spielwiese mit seinem modularen Gehäuse der TrapDuo und seiner externen Aktivierung mit Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. und 2x IMG STAGELINE STA-2000D, die sogar ein 4-Wege-Setup erlaubt.
Dies erlaubte ihm mit realtiv geringem Zusatzaufwand für das diesjährige Abo-Treffen die an die DuoDXT angelegte Mittel-/Hochton-Sektion gegen den Koax aus der Triple-X auszutauschen. Hier werkelt im Bassabteil übrigens ein MONACOR SPH-300KE (s. HSB-Datenblatt) der im Vergleich 300mm Tieftöner den Preis-/Leistungssieger gemacht hat.

Kommentare

Otti55
2 wochen vor
Da ist der lang ersehnte Spielpartner für meine SB Rosso 65CDN-T.
Bericht folgt.
1000 Dank.
LG Otti
stp210 + igel
1 monat vor
Sehr schöner, nachvollziehbarer Dämm-Bericht eines LS-Bassabteils.
Super ROTER FADEN, besten Dank dafür.
Gruß Detlef
Dirty Harry
1 monat vor
klasse Bericht. Die modulare Bauweise hat einfach sehr viele Vorteile. gerade wenn man mehrere Systeme bauen möchte, ist es von unschätzbarem Vorteil dafür immer das gleiche Bassmodul verwenden zu können.
ZwackHKH
1 monat vor
Sehr schöner Bericht. Die Vorgehensweise der Dämmung wurden gut erklärt.
Den Lautsprecher konnte ich auf dem Pointsourcetreffen ausgiebig hören.
Bisher habe ich den B200 noch nie gehört, aber hier hat er mir zusammen mit Celestio Sehr gut gefallen. Denn hätte ich gerne viel länger gehört. Das Treffen hatte aber selbstverständlich Vorrang.

Theo: Das Du mein System erwähnst macht mich schon ein bisschen Stolz!

Gruß Heinz
Theo
1 monat vor
Das war Pico. Aber ja, solche Systeme machen hochgradig Sinn. Wenn man den Platz erst mal von der besseren Hälfte abgerungen hat, kann man sich jeden Monat einen anderen Lautsprecher bauen. Einfach Oberteil tauschen.
clausa
1 monat vor
Superschön nachzuvollziehender Bericht!
Ist der Abstand der Chassis, die man dann drauf stellt zu vernachlässigen?
Gruß
Claus

You have no rights to post comments

Wir benutzen Cookies
Achtung, Hinweis! Wir verwenden auf unserer Webseite Cookies nur zu technischen Zwecken. Unbedingt erforderliche Cookies können nicht abgewählt werden, alle anderen schon.