Le Petit mit FOSTEX FF 125WK

Legendäre Le Petit mit dem neuen FOSTEX FF 125WK

Der Bauvorschlag "Le Petit" (auf Deutsch: "Die Kleine") wurde 1983 von Jean Hiraga in der französischen DIY-Zeitschrift L'Audiophile veröffentlich. Wenn man nach "Jean Hiraga" googelt erhält man im KI-Modus die folgende Antwort:

"Jean Hiraga ist eine legendäre Figur der High-End-Audio-Welt, bekannt als einflussreicher Journalist, Autor und Entwickler. Der Franzose mit japanischen Wurzeln gilt als derjenige, der in den 1970er und 80er Jahren die Renaissance von Single-Ended-Trioden (SET), Röhrenverstärkern und hocheffizienten Hornlautsprechern im Westen maßgeblich einleitete."

Da sich nicht jeder hocheffiziente Hornlautsprecher in Kühlschrankgröße in die Studentenbude stellen konnte ersann Jean Hiraga die Le Petit: sie sollte preiswert sein, einfach nachzubauen und genügend Wirkungsgrad haben um an einem kleinen (Röhren-) Verstärker hochwertige Musikwiedergabe zu ermöglichen.

Quelle: Michi´s Oldtimerblock

Die Le Petit ist laut Bauplan aus 25 mm starkem MDF gebaut, 352 mm breit, 227 mm tief (oben) und 546 mm hoch. Das Nettovolumen beträgt ca. 26 Liter. Im unteren Bereich ist eine 300 x 300 mm große Platte aufgesetzt, die das 70 mm durchmessende und 139 mm lange Bassreflexrohr enthält. Zur Absorption wird auf allen Wänden 10 mm Filz aufgeklebt.

Ursprünglich wurde ein FOSTEX FE 103 verwendet. Unser Abonnent klingklang stellt uns einen Nachbau mit dem FOSTEX FF 125 WK zur Verfügung.

Messung an der fertigen Box:

Zunächst haben wir einige Impedanzmessungen an der fertigen Box durchgeführt:

-> offenbar stärkere Absorption (oder geringeres Qms) bei linker Box

-> Abstimmfrequenz 43.5 Hz
-> stehende Welle im Gehäuse bei 310 Hz (Höhe)
-> mehrere kleinere Störungen > 700 Hz (Membranresonanzen)

Wenn man das Bassreflexrohr verschließt ergibt sich folgender Impedanzverlauf:

Im geschlossenen Gehäuse der Le Petit ergeben sich damit folgende TSPs (Anregung -12 dB):

Bevor der FOSTEX FE103 bzw. der FOSTEX FF125WK im Gehäuse der Le Petit simuliert wurde, wurden mit TSPchk die Herstellerangaben auf Sinnhaftigkeit überprüft:

 
-> bei beiden Chassis stimmt Vas nicht ganz
-> wegen des größeren linearen Hubs kann der FF125WK fast 16 dB mehr Schalldruck bei 50 Hz produzieren und kann "schon" ab 217 Hz seine thermische Belastbarkeit linear in Schalldruck umsetzen

Bei der Simulation wurden dann die mit TSPchk ermittelten Werte von Vas verwendet:

-> bei beiden Chassis fällt der Frequenzgang unter 300 Hz um 6 (FE103) bzw. 3.5 dB (FF125WK) ab und steigt bei Fb wieder um 4.5 bzw. 3.5 dB an
-> der FF125WK würde sich in einem 7.5 Liter großen, auf 63 Hz abgestimmten Bassreflexgehäuse wohler fühlen

Danach wurden Schalldruckmessungen im RAR in 100 cm Abstand durchgeführt. Der Messabstand ermöglicht eine realistische Einschätzung des Rundstrahlverhaltens, dafür ist der Frequenzgang unterhalb von 500 Hz aber durch die Boden- und Deckenreflexion kontaminiert und muss durch Messungen in 20 cm Abstand ergänzt werden.

Zunächst das horizontale Abstrahlverhalten:

-> weitgehend linearer Frequenzgang bis 6 kHz; um 7 kHz ausgeprägte Membranresonanz

-> unter 15° nur vergleichsweise geringer Hochtonabfall (-3.5 dB bei 10 kHz)
-> um 1.6 kHz Frequenzgangeinbruch auf Achse, daher stärkere Abstrahlung unter Winkeln >= 30°

Das vertikale Rundstrahlverhalten wurde nach oben (positive Winkel) und nach unten (negative Winkel) gemessen:

-> die Abstrahlung nach unten ist zwischen 1 und 4 kHz etwas gleichmäßiger, obwohl das Chassis gegen den 25 mm tiefen Vorsprung strahlt

Die Membranresonanz um 7 kHz kann durch 2 Bauteile entschärft werden:

Hier der Download der Werte für unsere Abonnenten.

Abschließend wurden Nahfeldmessungen gemacht:

-> Störungen um 310 Hz und 900 Hz im BR-Rohr und im Nahfeld des Chassis erkennbar

Wenn man in ca. 19 cm Abstand mittig zwischen Chassis und BR-Rohr misst kann man die Überlagerung in einer Messung erfassen:

-> die Störungen um 310 Hz und 900 Hz werden durch Verschließen des BR-Rohres mit Schaumstoff reduziert

Das periodenskalierte Zerfallspektrum zeigt:
- ein deutlich verzögertes Ausschwingen um 310 und 900 Hz (linkes Bild, BR auf)
- ein deutlich verzögertes Ausschwingen um 7 und 11 kHz (Membranresonanzen)
- eine Reflexion (schräg verlaufende Linie von 1.6 kHz/8 Perioden nach 3.5 kHz/20 Perioden

Wenn man das Chassis in 20 cm Abstand auf Achse misst sieht das periodenskalierte Zerfallspektrum besser aus (BR zu):

-> hier sieht man nur das verzögerte Ausschwingen bei der 7 kHz Membranresonanz

Abschließend wurden im RAR noch Klirrfaktormessungen mit 100 cm Messabstand gemacht:

-> K3 ist > 200 Hz weitestgehend unhörbar

Nach so vielen Messungen im RAR ging es nun in den Hörraum. Zunächst wurden die Lautsprecher auf der Standardposition gemessen (auf den Hörplatz gerichtet):

-> die Membranresonanz um 7 kHz ragt deutlich heraus
-> zwischen 350 und 450 Hz steigt der Frequenzgang um ca. 6 dB an
-> unter 35 Hz ist das Ergebnis durch Hintergrundgeräusche (Straßenlärm) kontaminiert

Da die 7 kHz Membranresonanz unter 30° kaum auftrat wurde die Messung mit paralleler Ausrichtung zur Rückwand wiederholt:

-> die Membranresonanz um 7 kHz ragt immer noch deutlich heraus bei nun zu stark abfallendem Hochton

Höreindruck

Dank des weitgehend linearen Frequenzgangs zwischen 400 Hz und 6 kHz klingt die Le Petit mit FF125WK weitgehend ausgewogen - nur der Bass- und Grundtonbereich sind deutlich unterbelichtet. Das stört bei akustischen Instrumenten bzw. Stimme weniger, selbst Kontrabässe werden durchaus glaubhaft wiedergegeben - auch wenn die Grundtöne nur "angedeutet" werden. Bei "moderner" Musik mit starkem Bassanteil (z.B. Boz Scags / Thanks To You) klappt das nicht mehr, hier fehlt der Bereich < 400 Hz schmerzhaft, der Charakter der Musik wird deutlich verändert.

Die Membranresonanz um 7 kHz liegt im Bereich der "S"-Laute und fällt bei entsprechender Anregung deutlich störend auf - auch bei Schlägen auf das Crash-Becken (Schlagzeug). Diesen Bereich sollte man daher mit einem einfachen Sperrkreis entschärfen.

Durch die zu laute Wiedergabe des Bereichs > 400 Hz werden Details im Mittel- und Hochtonbereich sehr deutlich wiedergegeben und wie mit einer Lupe verstärkt; das kann - je nach Material - auch mal nach hinten losgehen. Diese Bevorzugung der mittleren und höheren Frequenzen bewirkt aber auch, dass die Phantommitte sehr fest umrissen ist.

Messung und Korrektur mit Dirac Live®

Anfangs landete die Le Petit FF125WK ja an unserem üblichen Hörplatz, dessen Verhalten viele unsere Abonnenten aus unseren Hörsessions kennen werden. Hier war schon nach der Einmessung mit Dirac deutlich zu erkennen was sich im Hörtest davor angedeutet hatte.

Wenn man Dirac als Gesamtkorrektur verwendet sieht das Ganze rein theoretisch viel besser aus. Es wurde mit Absicht unterhalb von 65 Hz nicht mehr korrigiert um das Chassis nicht in Schwierigkeit zu bringen.

Tatsächlich ist die Le Petit jetzt deutlich angenehmer zu hören, es klingt gleichmäßiger, unaufdringlicher. Tatsache ist aber auch das die fehlerhafte Abstimmung des Gehäuses zu diesem Treiber ein immer noch mangelhaften Eindruck hinterlässt. Tiefe Töne sind weit weg von Soveränität, Natürlichkeit und Sauberkeit. Also hat man im Grunde, wie oben von Pico angedeutet, einen Mitteltöner im viel zu großen Gehäuße

Immer and der Wand lang

Um den unterbelichteten Bass- und Grundtonbereich zu stärken wurde abschließend auch eine wandnahe Aufstellung ausprobiert, dies brachte aber keine wesentliche Verbesserung:

-> die 6 dB-Stufe wandert etwas nach unten, aber das Grundtonloch zwischen 50 und 250 bzw. 300 Hz bleibt
-> durch die nahe Wand wird der Frequenzgang tendenziell welliger als bei freier Aufstellung
-> die Aufstellung parallel zur Wand zeigt wieder einen starken Höhenabfall

Achtung, jetzt wird´s spannend. Um so manchem Zweifler schon im Vorfeld die Argumentation zu nehmen, wurde mit verschiedenen Verstärkern gehört

Einem Arylic B50 digitalen Verstärker wie im Bild zu sehen.

Einem 35 Jahre alten, analogen QED 240 SA

Quelle: audio costruzioni

Und einem Cayin  A 88T wie im Bild zu sehen.

Auch in dieser Aufstellung bestätigte sich das Vorherige im Grunde.

Ein deutlich blutarmes Klangbild mit einem ordentlichen Mittenbereich und durch die Raummode, geschenkten Bums. Das ist bei manchen Liedern durchaus spektkulär, stellt sich aber schon nach kurzer Zeit als nicht ausreichend für einen dauerhaft glücklich machenden Hörabend heraus. Hinzu kommt das die "fiese" Überhöhung bei 7 kHz einem die Laune bei Frauenstimmen und hart aufgenommenen S-Lauten so deutlich vermiest, so das man schon nach kurzer Zeit keinerlei Lust mehr verspürt weiter mit dieser Version der Le Petit Musik zu hören. 

Auch hier wurde die Le Petit mit Dirac Live® auf die Position im Raum eingemessen, sogar mit verschiedenen Verstärkern.

QED 240SA

Cayin A-88T

Man kann den deutlichen Unterschied der Verstärker sehen.......... ähm.....

Korrigiert sieht das dann so aus.

Um Lautsprecher besser beurteilen zu können empfehlen wir imm wieder sich rosa Rauschen anzuhören. Das ist ein gleichmäßiges Geräusch welches jeden, wirklich jeden unharmonischen Ton sofort erkennen lässt  Natürlich nicht gleichzeitig, versteht sich. Aber wenn man im Bereich der Endabstimmung ist, lässt sich mit rosa Rauschen sehr fein beurteilen was eine Änderung bewirkt, ob zum Guten oder zum Schlechten.

Um es nachvollziehen zu können folgen drei Hörbeispiele die das verdeutlichen sollen. Zunächst ein typisches "High-End KlingKlongPoing" Musikstück wie man es so oder ähnlich oft auf Ausstellungen hört. Obwohl Dirac Live® ein und ausgeschaltet wird, dürfte es vielen schwerfallen die Umschaltstellen zu erkennen. Vermutlich schafft ein ungeübter Hörer es gar nicht.

Als zweites ein Stück mit Stimmenwiedergabe. Hier können es vielen gelingen die Umschaltung zu hören.

Und nun rosa Rauschen. Hier ist der Umschaltmoment markiert, was aber vollkommen überflüssug ist. Wer das nicht hört hat definitiv das falsche Hobby.

Optimierung der Gehäuseabsorption

Laut Bauplan sollen alle Wände mit 1 cm Filz belegt werden. Dies war auch bei unserem Messobjekt so realisiert. Der Filz war allerdings aus Polyester und nicht aus Wolle - diese Art Filz war wohl 1983 eher üblich. So oder so - 1 cm Absorptionsmaterial kann nur hohe Frequenzen absorbieren (Abstand des Schnellemaximums nach 1/4 der Wellenlänge unter 45° = 1.41 cm -> Frequenz = 34300 [cm/s] / 1.41 [cm] / 4 = 6081 Hz) und die stehenden Wellen im Gehäuse nicht effektiv unterdrücken. Bei Innenmaßen von 496 mm (Höhe), 302 mm (Breite) und 177 mm (Tiefe) sind stehende Wellen bei ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge zu erwarten, also i* (343000/496/2) = i* 346 Hz, j* 568 Hz und k* 969 Hz.

Die vor dem Bassreflexrohr erkennbare Resonanz um 310 Hz dürfte also eine stehende Welle zwischen Deckel und Boden bzw. zwischen Frontwand, Deckel, Rückwand und Boden (Länge dieser Reflexionsstrecke = 2 * Wurzel (496² + 177²) = 1053 mm -> 326 Hz) bzw. zwischen Frontwand, Seitenwand, Deckel, Seitenwand und Boden sein (Länge dieser Reflexionsstrecke = 2 * Wurzel (496² + 302²) = 1161 mm -> 295 Hz).

Die ebenfalls dort erkennbare Resonanz um 900 Hz passt am besten zur Gehäusetiefe - aber irgendwie doch nicht so ganz. Könnte das auch eine Resonanz des Bassreflexrohres sein? Das Rohr ist laut Bauplan 145 mm lang und hat einen Durchmesser von 70 mm. Die akustische Länge des Bassreflexrohres ist aber größer, denn am Ende des Rohres schwingt noch jeweils ein Luftpfropfen mit (s. Simulation von konischen BR-Rohren). Bei der hier vorliegenden Einbauvariante "Wand-Frei" beträgt die akustische Verlängerung 0.731 * Rohrdurchmesser, also 5.12 cm. Das BR-Rohr ist akustisch also 19.62 cm lang, eine stehende Welle wäre dann zu erwarten, wenn gerade eine halbe Wellenlänge in diese 19.62 cm passen würde -> 34300 [cm/s] / 2 / 19.62 [cm] = 874 Hz. Die beobachtete Resonanz um 900 Hz ist also wahrscheinlich eine Kombination aus stehender Welle des Gehäuses (Tiefe) und der stehenden Welle im Bassreflexrohr.

So einen Fall hatten wir bei der DreiZwo Sat MkII auch einmal, dort haben wir das ursprünglich angedachte Bassreflexrohr mit 42 mm Durchmesser und 137 mm Länge schließlich durch ein nur noch 30 mm durchmessendes und 75 mm langes BR-Rohr ersetzt und konnten so die Rohrresonanz zu hohen Frequenzen hin verschieben, wo die Anregung einfacher durch Absorptionsmaterial reduziert werden konnte und nun nicht mehr mit einer stehenden Welle im Gehäuse zusammenfällt.

Ein kleinerer Durchesser des Bassreflexrohrs wäre bei der Le Petit gar kein Problem, denn das Rohr ist ohnehin überdimensioniert. Laut WinISD würde der FF125WK in der Le Petit selbst mit einem BR-Rohr von 4 cm Durchmesser und 6.1 cm Länge die kritische Strömungsgeschwindigkeit von 17 m/s nicht überschreiten.

Simuliert man beide Rohr-Varianten (d=7cm = grün, d=4cm = rot) mit WinISD V0.7, so ergeben sich folgende Kurven:

Relativer Frequenzgang [dB]	Maximaler Schalldruck [dB/1m]	Dafür benötigte Leistung [W]
Impedanz [Ohm]	Auslenkung bei 1 Watt [mm]	Strömungsgeschwindigkeit im BR-Rohr [m/s]

- beim relativen Frequenzgang ist bei der grünen Kurve die Rohrresonanz von ca. 900 Hz erkennbar (das 4 cm durchmessende und 6.1 cm lange BR-Rohr hätte eine Rohrresonanz von 1.9 kHz)
- um 70 Hz sind nur 88 dB Schalldruck möglich, Signale unter 45 Hz mag die Le Petit mit FF125WK gar nicht

So, nun aber zum Thema Gehäuseabsorption. Es wurde jeweils der Frequenzgang in der Mitte des BR-Rohres in der Ebene der (vorgesetzten) Frontplatte gemessen. Als Absorptionsmaterial kam 50 mm dicker Noppenschaumstoff (kurz: NSS 50mm) zum Einsatz, es wurde jeweils der Ausgangszustand im Vergleich gezeigt:

Messung	Foto

Um zu zeigen, welcher Zustand am effektivsten die Resonanzen im Bereich um 300 Hz (B) und um 900 Hz (C) reduziert OHNE die erwünschte Rohrresonanz im Bereich um 43 Hz (A) zu reduzieren wurde eine entsprechende Tabelle erstellt, in der auch die Zustände detailliert beschrieben werden:

Der Zustand 10 zeigt den geringsten Pegel um 900 Hz bei nur geringer Abschwächung des erwünschten Bassreflex-Effekts. Im Bereich um 300 Hz gibt es Zustände mit geringeren Pegeln, diese kosten aber in der Regel mehr Bassreflex-Effekt.

Fazit

Die Analyse der Le Petit zeigte ein paar konstruktive Schwächen:
- die Absorption laut Bauplan (1 cm Polyester-Filz auf allen Flächen) ist im Bereich der Gehäuseresonanzen weitgehend unwirksam
- das Bassreflexrohr hat einen unnötig großen Durchmesser und zeigt eine Rohrresonanz um 900 Hz, die mit Absorptionsmaterial nur schwer in den Griff zu kriegen ist
- das Gehäuse ist für das verwendete (und auch für das "originale") Chassis viel zu groß und zu tief abgestimmt; dadurch ist der im Bereich 70 Hz maximal erzielbare Schalldruckpegel auf 88 dB begrenzt

Die Le Petit zeigt aber auch Stärken beim Höreindruck:
- akustische Instrumente werden dank eines linearen Frequenzgangs von 400 Hz bis 6 kHz glaubhaft wiedergegeben
- Details im Mittel- und Hochtonbereich werden sehr deutlich wiedergegeben und wie mit einer Lupe verstärkt; das kann - je nach Material - aber auch mal nach hinten losgehen
- die Phantommitte ist daher sehr fest umrissen

Bei "moderner" Musik mit starkem Bassanteil wird der Charakter des Stückes durch die 6 dB zu leise Wiedergabe < 400 Hz deutlich zum Schlechteren verändert - das macht dann keinen Spaß mehr. Bei "S"-Lauten und Schlägen auf das Crash-Becken stört die Membranresonanz um 7 kHz - hier kann man aber mit einem kleinen Sperrkreis Abhilfe schaffen.

Alles in allem ist der Hype im Netz, der auch zu diesem Chassis entwickelt, eine ziemliche Verirrung. Zumindest wenn es um natürliche, ehrlich Wiedergabe geht. Das Chassis selber hat durchaus Potential, z.B. in einem angepassten Gehäuse. Besser noch könnte man den Fostex FF125WK als Mitteltöner zwischen 400 Hz und 6 kHz einsetzen, die richtigen Gene hat er für diese Aufgabe.

Ausblick

Wir werden die in der Le Petit eingebauten Chassis FOSTEX FF 125 WK auf jeden Fall noch in unserem Messpodest "quälen" - und vielleicht auch mal ein "kleineres" Gehäuse ausprobieren . . .