2-Wege Lautsprecher

DUO-DXT

Die DUO-DXT, Erfahrungen sammeln und anwenden

es gibt viele Lautsprecher die von sich behaupten alles richtig zu machen. Meist sieht und hört man auf den ersten "Blick" Fehler, die man leicht hätte vermeiden können. In der heutigen Zeit wird immer mehr das Augenmerk auf Bauteile gelegt, möglichst hochwertig sollen sie sein, das Beste was am Markt ist soll es sein. Leider sieht man aber häufig auch, dass solche Bauteile irgendwie lieblos eingesetzt sind, es sind ja Top Bauteile das muss ja automatisch gut klingen. Das auch höchstwertige Bauteile an der Physik nicht vorbeikommen sollte jedem klar sein. Da hilft auch kein: "es klingt aber gut" oder sonstige Beschwörungsformeln.

Ein hochwertiger Lautsprecher kann nur EIN Ziel haben, Musik so wiederzugeben wie sie auf dem Tonträger abgebildet ist. Es hilft nichts sich einen Lautsprecher für Klassik zu bauen, einen für Pop oder einen für Rockmusik, oder einen der die Nylonklampfe irgendeines Gitarren-Helden spektakulär wiedergibt. Man muss einen Lautsprecher bauen der möglichst viel richtig macht, und wenn man dann feststellt, dass die ein oder andere CD nicht so klingt wie man sie sich vorgestellt hat, dann ist das eben so. Wenn man weiß, dass nicht der Lautsprecher, die Anlage oder die Raumakustik schuld ist, bekommt man ein Gefühl dafür, mit welchem Murks, aufnahmetechnisch gesehen, immer wieder versucht wird uns das Geld aus der Tasche zu ziehen. Da gibt es mittlerweile die 5te Neueinspielung, "digitaly remastered", 2 Jahre im Studio unterm Teppich gelagert und dann mit Veilchenblütenstaub verbessert..................... Ein gut gemachter Lautsprecher entlarvt diese Blender schnell und sie fallen einfach hinten über die Tischkante in den Mülleimer.

Wir wollen hier nicht behaupten, dass die DUO-DXT alles richtig macht, aber sie macht verdammt viel richtig. Wie wir das erreicht haben, soll euch unser Bericht zum Lautsprecher zeigen, zunächst mit einem ausführlichen Teil um das "Warum". Im zweiten Teil gibt es dann für unsere Abonnenten die technischen Daten und die Downloads.

Wir wünschen allen ein frohes neues Jahr und viel Spaß mit dem Artikel

 

Part 1, das Rundstrahlverhalten

Wenn man sich unsere bisherigen Lautsprecherprojekte anschaut, stellt man fest, dass bis auf wenige Ausnahmen fast alles vertreten ist was in den gängigen Lehrbüchern zum Thema so besprochen wird. Große, kleine, mittlere Lautsprecher, günstige, teure, Vollbereichslautsprecher, Vierwegesysteme, geschlossene, auf die eine oder andere Weise ventilierte Systeme, wir haben uns eigentlich um alles gekümmert was nicht allzu exotisch ist - aber auch nicht allzu "normal".

Da wir für unsere Lautsprecher fast immer einen "Aufhänger" suchen, wir wollen nicht einfach die X-te 17/25 Kombi bauen, fiel es und eine ganze Zeit lang recht schwer ein neues, interessantes Projekt zu finden. In unserem Portfolie finden sich viele Boxen die mit wenig Geld das Machbare auszuloten versuchen. Als wir irgendwann zusammengesessen haben um zu überlegen was wir auf der Messe zeigen wollen, sind wir dann zu dem Entschluss gekommen, einmal etwas anzubieten was nicht unbedingt auf jeden Euro schielt.

Natürlich können wir unsere interne Veranlagung kaum leugnen, so das auch unser neues Projekt nicht einfach eine kostenintensive Materialschlacht wird. Vielmehr haben wir uns dieses mal zum Ziel gesetzt, bei vernünftigen Ausgaben herauszufinden was machbar ist. Das es eine Zwei-Wege -Box wurde ist der Tatsache geschuldet, das viele DIY Begeisterte diese eben bevorzugen. Ist auch verständlich, kann man doch mit einem guten Zweiwegsystem mit überschaubarem finanziellen Aufwand schon eine recht hohe Wiedergabequalität erreichen. Vollbereichswandler, so genannte Breitbänder, haben aufgrund ihrer Funktionsweise meist unter etlichen Einschränkungen zu leiden, Drei-Wegesysteme überfordern oft den DIYler bei der Frequenzweichen-Entwicklung und deren Aufbau. Zu dem explodieren da auch schnell die Kosten. Der goldenen Mittelweg, die Zwei-Wege-Box, schien uns daher am geeignetsten zu zeigen, wie hochwertig DIY im Lautsprecherbau sein kann.

Wir haben in den vergangenen Jahren viele Erfahrungen gemacht und herausgefunden was sich bewährt hat und was man mal vergessen kann. Zunächst fängt alles mit einer Idee an. Unsere Idee war, zwei Chassis aus unseren Datenblättern zu verwenden die in der Summe ihrer Eigenschaften ziemlich perfekt sind. Darüber hinaus sollten sie aber auch noch perfekt zusammen harmonieren. Nicht jeder Hochtöner passt mit jedem Tief- Mitteltöner zusammen. Chassis zu finden die zusammenpassen, ist die erste große Hürde. Natürlich möchte man jetzt meinen, man nimmt einen guten Hochtöner, einen guten Tief- Mitteltöner und dann wird das schon. Da gibt es aber leider das Problem des Rundstrahlverhaltens. Jedes, wirklich jedes Chassis, hat ein gewisses Rundstrahlverhalten, das ist physikalisch bedingt und lässt sich auch nicht wegdiskutieren. Rundstrahlverhalten bedeutet einfach ausgedrückt, das ein Chassis, abhängig von seiner Größe, bis zu einer gewissen Frequenz, die ihm zugeführten Signale gleichmäßig in alle Richtungen den Hörraum abstrahlt, darüber hinaus jedoch kontinuierlich immer mehr bündelt. OK, dem stehen auch noch Boxengehäuse und Schallwand im Weg, aber wir wollen es ja mal einfach ausdrücken. Stellen wir uns vor es wäre ziemlich breit und ziemlich hoch. Dann könnte unser Chassis nicht gleichmäßig in alle Richtungen strahlen, sondern nur nach vorne, quasi halbkugelförmig. Aber gut, wir sitzen ja auch vor der Box und nicht dahinter. Also ist das mit der Halbkugel nach vorne schon ganz in Ordnung.

Stellen wir diese Konstruktion nun in unseren normalen Hörraum, wird uns nicht der der direkte Schall erreichen, sondern auch der halbkugelförmig abgestrahlte Schall über eine Reflexion an einer Seitenwand z.B. Ist grundsätzlich kein Problem, unser Gehirn kann dieses verzögerte Signal, wenn es über die Lauscher bei uns ankommt, als solches erkennen, gut berechnen und entsprechend einordnen. Jetzt haben wir aber das Problem, dass eine Membran nicht beliebig hohe Frequenzen halbkugelförmig abstrahlen kann. Das hat hautsächlich etwas mit ihrer Größe zu tun, je größer sie ist, desto tiefer fängt dieser Effekt an. Mit zunehmender Frequenz tritt die so genannte Bündelung auf. Rechts, links, oben und unten werden immer weniger hohe Signalanteile in den Raum gestrahlt...........ähm, nicht weniger, leiser. Wie sich das anhört kann man in unseren Datenblättern sehr gut anhören, dort haben wir das Rundstrahlverhalten auch immer (bei aktuelleren Datenblättern) akustisch abgebildet. Das hört sich bei einem 20 cm Tief-Mitteltöner etwa so an.

{audio}/images/stories/chassis/tangband_SPH8TB/SPH8TB_2_SPLdeg.mp3{/audio}

Man kann das auch grafisch darstellen:

Der Bündelungsgrad ist die Differenz zwischen dem genau nach vorne abgestrahlten Schall (0°) und dem über alle Raumwinkel abgestrahlten Energiefrequenzgang. Man sieht hier deutlich das die Dämpfung (in dB) zu den hohen Tönen hin immer stärker wird. "Wo ist jetzt das Problem" wird, man denken. Während bei tiefen Frequenzen der reflektierte Schallanteil nur etwas leiser ist (durch den längeren Weg) ist er bei hohen Frequenzen durch die schwächere Abstrahlung zur Seite deutlich leiser. Leider hat unser Computer im Kopf damit ein Problem, er nimmt das als Verfärbung war, es wird auch noch schlimmer wenn das bei höheren Frequenzen durch einen Wechsel auf ein besser rundumstrahlendes Chassis mit kleinerem Membrandurchmesser (z.B. 25 mm Kalotte) wieder anders wird. Um das zu vermeiden, ist man bemüht auch den sogenannten "Diffusschall" möglichst unverfärbt zu lassen, was ein gleichmäßiges Rundstrahlverhalten voraussetzt. Da es aber kein Chassis gibt das über den gesamten, für den Menschen hörbaren, Bereich gleichmäßig abstrahlt, da hat die Physik was dagegen, ist man gezwungen diesen hörbaren Bereich aufzuteilen.

Wir hatten ja weiter oben schon gehört, dass die Größe der Membran eine wichtige Rolle für das Rundstrahlverhalten spielt. Je größer, desto weniger hoch wird rund abgestrahlt, also muss ab einem bestimmten Bereich eine kleinere Membran diesen Part übernehmen. Im Diagramm sieht man das die Bündelung bei diesem Chassis schon bei ca. 900 Hz beginnt stärker zu werden. Hochtöner die schon ab 900 Hz spielen können gibt es nur ganz selten. Sie hätten dann allerdings eine so große Membran, dass sie das gleiche Problem haben wie der Tief- Mitteltöner, sie richten bei entsprechend hohen Frequenzen nämlich. Hier der Versuch einen 20 cm Tief- Mitteltöner mit einem 25 mm Hochtöner dahingehend zu vereinen

Man sieht deutlich, dass das Bündelungsverhalten schon ab 1000 Hz deutlich auseinander driftet. Also versucht man die TMT-Membran kleiner zu machen damit die Bündelung sich zu höheren Frequenzen verschiebt. Beliebig geht das aber auch nicht, schließlich soll der TMT ja auch noch genügend tiefe Töne wiedergeben. Hier eine Abbildung mit einem 160 mm TMT:

Die beiden haben sich etwas angenähert, so richtig geht das aber auch nicht. Der nächste Schritt wäre nun vor den Hochtöner ein sogenanntes Waveguide (Schallführung) zu setzen, das die Bündelung der "eigentlich zu kleinen", noch sehr gut rundstrahlenden, Hochtönermembran nach unten verschiebt.

Jetzt kommen wir mit der Annäherung schon in richtige Richtung, aber auch das ich nicht perfekt. Ein Zweiwegesystem ist eben auch nur ein Kompromiss. Das sieht grafisch dargestellt alles nicht so wild aus denkt man nun und warum das Ganze? Wenn man ein dahingehend optimiertes Lautsprechersystem einmal anhört, wird man schnell feststellen, dass man sich vor den Lautsprechern bewegen kann ohne das sich der Klang der Box merklich verändert. Es gibt so gut wie keine tonale Verfärbungen außerhalb der Hauptabstrahlebene. Demzufolge gibt es auch so gut wie keine tonal verfärbten Reflexionen über die Seitenwände. Ein Umstand, der bei den allermeisten Lautsprecherkonstruktionen geflissentlich "übersehen" wird. Wenn man da nicht im "Sweetspot" sitzt, klingen viele Lautsprecher deutlich verfärbt. Mit einer ausgeklügelten Kombination von nicht zu großem Tief- Mitteltöner und einem Hochtöner mit Waveguide lässt sich dieses Problem deutlich verringern.

Part 2, das Gehäusematerial

Verfärben, ein Reizwort für jeden Lautsprecherentwickler. Eine immer und immer wieder verkannte Fehlerquelle ist das Gehäuse eines Lautsprechers. Wenn Schallwellen lang genug sind, durchdringen sie Betonwände, Steinmauern, Gipskartonwände und und und. Jeder der schon mal mit dem Nachbarn deswegen Ärger hatte, weiß das. Warum sollten Schallwellen also vor einer 19 mm MDF Platte halt machen? Na ja, ganz so dramatisch ist es nicht, aber das Thema wird ebenfalls sehr häufig unterschätzt. Als wir bei der Entwicklung unsere DUO-DXT unser Testgehäuse aufgebaut hatten, war an einem der darauffolgenden Nachmittage einer unserer Abonnenten vor Ort um sich ein Bild über unsere Arbeitsweise bei der Entwicklung von Lautsprechern zu machen.

Die Box war zu diesem Zeitpunkt soweit fertig abgestimmt, dass später nur noch geringfügige Veränderungen in der Weiche vorgenommen wurden. Unser Abonnent jedoch hatte die Panik in den Augen und hätte, nach eigener Aussage, Haus und Hof verwettet, dass wir die Box nicht hinbekommen. Uns ging es beim Testgehäuse nur um Abstrahlverhalten und die Wirkweise der Weiche im Übernahmebereich, unser Abonnent jedoch hörte die "ganze" Box. Diese hatte, zugegebenemaßen einen, sagen wir mal gutmütig, bescheidenen Klang im Bass- und Grundtonbereich. Spanplatte roh, zu allem Übel auch noch unverstrebt, ist nicht in der Lage den Schall im Inneren des Gehäuses daran zu hindern nach außen zu treten. Und wenn die Schallwellen das Gehäuse schon mal angeregt haben, dann macht das Gehäuse das, was es am liebsten tut: mit der Resonanz seiner Seitenwände ausschwingen! Und so wummerte der Lautsprecher vor sich hin, hatte einen unglaublich unkonturierten Tief- und Grundtonbereich, das der gesamten Mittel-Hochtonbereich in Mitleidenschaft gezogen wurde. Wenn man mit dem Ohr nah an die Wand Seitenwand ging, glaubte man einen schlechten Mitteltöner zu hören.

Als wir unserem Abonnenten sagten: "das kriegen wir schon hin, das ist das Gehäuse", sah er uns nur ungläubig an und hätte uns fast einen Vogel gezeigt. Wie kann man aber jetzt ein Gehäuse daran hindern vor sich hinzuwabern, überhaupt? Überhaupt, was passiert denn da? Trifft Schall auf eine wie auch immer geartete Wand, regt er die Molokühle dieser Wand zum Schwingen an. Je nach Material ist diese Schwingung mehr oder weniger stark ausgeprägt. Das hört man, wenn man auf verschiedene Holzplatten klopft. Jetzt könnte man die Wand so stark machen, dass der Schall nicht mehr in der Lage ist die Wand anzuregen, die Wand wäre dann aber so dick, dass wir es eher mit einem Bunker zu tun hätten und nicht mit einem Lautsprecher. Da wird es also unpraktikabel. Man könnte die Wand aber auch mit einer Versteifung daran hindern zu schwingen. Wenn man mal an eine so "verstärkte" Wand klopft, stellt man erstaunt fest, dass das Geräusch zwar nicht wesentlich leiser, dafür aber erheblich hochfrequenter geworden ist. Wir verschieben also das Problem in einen Tonbereich, der besonders bei Zwei-Wege-Boxen absolut ungeeignet ist, in den kritischen Mitteltonbereich. Also einfach dicker machen geht nicht, weil man es nicht dick genug machen kann und einfach versteifen ist für eine Zwei-Wege-Box auch nicht richtig. Bei einer 3-Wege-Box mit einer Trennfrequenz von z.B. 400 Hz ist das anders. Da kann man die Wände so steif machen, dass die Plattenresonanz deutlich oberhalb des Arbeitsbereichs des Basslautsprechers liegt und daher nicht mehr nennenswert angeregt wird.

Bitumen hat von je her den Ruf sehr dämpfend zu sein. Bitumen muss aber auch relativ dick sein, damit seine Wirkung auf einer 19 mm Spanplatte zu Entfaltung kommt. Untersuchung haben ergeben, das die Dicke der Bitumenschicht, mindestens die Hälfte der Holzdicke betragen muss damit eine stark dämpfende Wirkung eintritt. Daher bringen 2 mm Bitumen auf einer 19 mm Spanplatte außer Kosten und Masse wenig. Die Schichtdicke kann nur durch ein Sandwich reduziert werden. Mit einer zug- bzw. druckfesten weiteren Deckschicht, wird das Bitumen dann, wenn sich die Holzplatte "verbiegen will", auf Scherung belastet, was dessen dämpfende Wirkung wesentlich erhöht. Eine Zug-Druckfeste Oberschicht, könnte z.B. eine 4 mm Sperrholzplatte sein. Wie sich das im Klopftest anhört, soll folgende Tabelle veranschaulichen:

 

Nr. Material Kommentar Sound
1 Spanplatte 22mm -
2 Arbeitsplatte 28mm -
3 MDF 22mm -
4 MDF 22mm mit Versteifung 30mm hoch -
5 MDF 16mm -
6 MDF 16mm + Kleber 2.5mm + Sperrholz 4mm hochdämpfender Spezialkleber
7 MDF 16mm + Bitumen 4mm INTERTECHNIK BITUMEX/FG4
8 MDF 16mm + Kleber 1.5mm + Fliese 6mm hochdämpfender Spezialkleber
9 MDF 16mm + Kleber + Weichfaser 10mm hochdämpfender Spezialkleber
10 MDF 16mm + Bitumen 4mm + Sperrholz 4mm INTERTECHNIK BITUMEX/FG4

Man hört es praktisch am Klopfgeräusch, welche Kombination die beste Wirkung erzielt. Thomas Ahlersmeyer (aka Pico) hat seinerzeit diese Brettchen hergestellt und sie stehen noch heute bei HSB zum Klopftest bereit. Jeder, der das mal selber ausprobiert hat, ist sofort von der Wirkung überzeugt. Wer es noch etwas genauer wissen will, kann auf der Seite von Pico mehr zu diesem Thema finden.

Untersuchung zu verschiedenen Gehäusematerialien

Aber wie haben wir das jetzt bei der DUO-DXT realisiert? Wir haben unser Gehäuse zunächst aus 18 mm Multiplex-Platte geplant, die im Ruf steht "besser zu klingen" als normale MDF Platte. Dann wurden aus den Seiten, sowie Boden und Deckel 6 mm herausgefräst. Die entstandenen Lücke wurde nun mit einer 5 mm Bitumenschicht beklebt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Bitumen unbedingt eine feste Verbindung mit dem Holz eingeht. Das erreicht man, indem man das Bitumen mit einer Heißluftpistole solange aufheizt, bis es scheint als würde es sich verflüssigen. Dann kann man mit der Deckschicht das Bitumen anpressen, wobei Bitumen, Deckschicht und Boxenwand eine Verbindung eingehen. Man muss allerdings dabei aufpassen, dass die Deckschicht an der Ausfräsung keine kraftschlüssige Verbindung mit der Seitenwand eingeht, sie muss sozusagen "frei schwimmend" gelagert sein. Ach ja, die Deckschicht muss nicht unbedingt 4 mm Sperrholz sein, sie muss nur zug- und druckfest sein. In unserem Fall haben wir eine 1 mm starke Aluminiumplatte verwendet, einfach des Raumgewinns wegen. Dadurch sind wir dann wieder bei 18 mm Gesamtwandstärke gelandet.

Wir wurden schon mehrfach gefragt warum wir denn keine 12 mm Multiplexplatte genommen haben und unser Sandwicht einfach drauf geklebt hätten. Im Star-Trek-Jargon würden man darauf antworten: "dann wäre die strukturelle Integrität  an den Klebestellen des Gehäuses zu schwach". Und wir müssten zur Verstärkung Vierkantleisten in die Ecken einkleben, wie man das im übrigen bei vielen älteren englischen Konstruktionen sieht. Hier nun ein paar Fotos der Aktion:

Zur Verbesserung des tieffrequenten Schwingungsverhaltens, haben wir dann "on the top" noch eine Versteifung eingeklebt. Diese verbindet aber nur die Aluplatten und geht nicht durch bis zur Multiplexwand!!

Da es ein Sport von uns ist auf Messen und bei Lautsprechervorführungen den Knöcheltest bei anderen Lautsprecher zu machen, können wir ohne rot zu werden behaupten, wir haben bisher ganz selten ein Gehäuse gehört das akustisch so "tot" klingt wie unsere DUO-DXT. Wir können also davon ausgehen, dass bei diesem Lautsprecher der Schall zum größten Teil nur dort rauskommt wo es geplant ist, und das Gehäuse sehr wenig "Eigenleben" führt.

Part 3, die Konstruktion

Kommen wir schließlich noch zu der Frage welche Chassis wir verwenden und warum es ausgerechnet diese sind. Auf der Suche nach Chassis die ein vernünftiges Rundstrahlverhalten aufweisen, enorm Dynamikfähig sind und darüber hinaus auch noch tiefe Töne wiedergeben können, ist uns schon im Februar diesen Jahres der SEAS W16NX001 aufgefallen. Er scheint alles zu vereinen was auf unserem Sollte-Haben-Zettel steht:

  • sauberer Frequenzgang bis 3 kHz
  • gutmütige, recht spät ansetzende Bündelung
  • trotz Metallmembran wenig Resonanzen
  • niedriger Klirrfaktor zwischen 100 Hz und 3000 Hz
  • enorm gute Pegellinearität
  • hohe Hubfähigkeit, damit auch Tieftonwiedergabe möglich ist
  • praxisgerechte TSP

In unserer Beschreibung zum Chassis steht

Sofern man möglichst < 1600 Hz trennt steht dem Bau eines höchstwertigen Lautsprechers nur noch die Entwicklung einer geeigneten Frequenzweiche entgegen. Mit einem UVP von 177 € ist der W16NX001 kein "billiges" Vergnügen, aber dank seiner hervorragenden Messwerte kann er sich selbst mit deutlich teureren Konkurrenten wie dem ACCUTON C173-11-095 messen - was ihn letztlich preiswert erscheinen lässt.

Und so sieht das Chassis aus

Gegenüber unserem Test haben wir allerdings zur 4 Ohm Variante gegriffen, um noch ein wenig mehr Spannungswirkungsgrad heraus zu holen. So ganz nebenbei ist zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Textes die 4 Ohm Variante auch noch deutlich billiger als der 8 Öhmer. Wenn man also unsere Daten zugrunde legt, sieht man das der Treiber sich für ein ca. 18 Liter großes Bassreflexgehäuse perfekt eignet.

 

Da das Chassis einen Linearen Hub von ±7mm ausführen kann, trägt die auf 42 Hz abgestimmte Bassreflexkonstruktion perfekt zur Entlastung des Chassis bei.

Wie man sieht kommt es unterhalb von 40 Hz zu mehr Hub im Betrieb, aber auch 3.5 mm lassen das Chassis noch müde "lächeln". Das hat man auch auf der HiFi-Music-World 2011 in Stuttgart gesehen, da konnte einen bei so manchem Lied schon Angst und Bange werden wenn man auf die Membran schaute. Anmerken bzw. anhören ließ sich das Chassis jedoch nichts.

Tja, so schön die Entlastung des Chassis durch eine Bassreflexkonstruktion auch ist, sie birgt auch ihre Gefahren. In einem Bassreflexrohr entstehen auch immer Resonanzen durch die Länge des Rohres, ähnlich einer Transsmisonline (allerdings nicht bei ¼ der Wellenlänge sondern – da es sich um ein beidseitig offenes Rohr handelt – bei ½ der Wellenlänge). Bei einem handelsüblichen Reflexrohr von 14 cm Länge, liegt diese Resonanz je nach Rohrdurchmesser bei ca. 1 kHz. Man kann diese Resonanz durch Anbohren des Rohres mit 10 mm Löchern erheblich verringern, wie wir das auch schon bei der MarkO gemacht haben, aber es bleibt immer noch zuviel "Schmutz", der bei einem "höchstwertigen" System einfach nicht vorhanden sein sollte. Eigentlich kann man zu der Aussage kommen, Bassreflexrohr bei einem Zwei-Wege-System, dann auch noch nach vorne montiert.....geht gar nicht! Und was nun? Wie wäre es mit einem Passivstrahler?

Der wesentliche Vorteil der Passivmembran ist, das sie mittleren und höheren Frequenzen gegenüber praktisch geschlossen ist, während aus einem offenen Bassreflexrohr doch noch vieles herauskommt was eigentlich im Gehäuse bleiben und absorbiert werden sollte. Ein großer Nachteil, eigentlich DER Nachteil eine Passivmembran ist der Preis. Eine gute Version kostet schnell mal 40 Euro und mehr, ein Reflexrohr liegt da meist nur bei 4-5 Euro. In der Großserienproduktion ist das natürlich ein Argument, wenn man jedoch 3 - 4 Kiloeuro teure Zwei-Wege-"Monitore" mit billigen Bassreflexrohren sieht, kann man sich nur noch an den Kopf fassen. Da bemerkt man dann eben das die Entwicklung in der Rotstiftabteilung stattfinden und nicht bei den Akustik Ingenieuren. Da wir alle unsere positiven Erfahrungen der letzten Jahre in die DUO-DXT packen wollten, gab es für uns nur eines, eine Passivmembran. Ganz nebenbei lässt sich so eine Passivmembran prima einstellen, in dem man mittels Scheiben mehr oder weniger Gewicht aufbringt. Das geht auch nachträglich, wenn man z.B. umzieht und die Raumakustik nicht so richtig mitspielt.

 

Um die Forderung nach gutem Rundstrahlverhalten zu erfüllen, muss der Hochtöner nun passend zum SEAS gewählt werden. Da die Idee zu einer solchen aufwendigen Lautsprecherbox nicht über Nacht vom Himmel fällt, sondern eher einem Reifungsprozess unterliegt, hatten wir natürlich schon lange einen passenden Kandidaten im Auge. Der SEAS 27TBCD GB-DXT, intern bei SEAS auch H1499 genannt.

Es handelt sich hier um eine 26 mm Aluminium Kalotte mit Schallführung. Das DXT (Diffraction eXpansion Technology) in der Bezeichnung, deutet auf die Funktion der Schallführung hin. Das Ziel dieser Schallführung ist es, eine gleichmäßige Bündelung im Übertragungsbereich des Chassis zu erreichen. Im Test zum SEAS H1499 hatten wir seinerzeit schon bemerkt:

Das Rundstrahlverhalten ist äußerst ungewöhnlich - dank DXT. Die Bündelung setzt bereits bei 3.5 kHz ein und ist zwischen 4 und 11 kHz fast konstant (0.4/2.2/4.7/7.0 dB bei 15/30/45/60°). Damit kommt der H1499 einer Schallquelle mit konstanter Richtwirkung (constant directivity) in diesem Frequenzbereich sehr nahe. Das spiegelt auch der Verlauf des Bündelungsgrades wider, der von 4.5 bis 11 kHz weitgehend konstant bleibt und erst darüber weiter ansteigt. Genau das wollte DXT erreichen -> Mission erfüllt!

So weit, so gut. Da beide Chassis neben dem von uns erwünschten Rundstrahlverhalten auch noch über vernünftige Frequenzgänge verfügen und ein sehr gutes Klirrverhalten aufweisen, waren unsere beiden Treiber für unsere DUO-DXT gefunden. Hier die entsprechend Grafiken:

Der Klirrfaktor K3 beträgt für den W16NX  beträgt 0.12 / 0.16 / 0.25 / 0.48% bei einem mittleren Schaldruckpegel von 80 / 85 / 90 / 95 dB

 

Der Klirrfaktor K3 beträgt für den 27TBCD beträgt 0.03 / 0.04 / 0.10 / 0.29% bei einem mittleren Schaldruckpegel von 80 / 85 / 90 / 95 dB

Damit sollten sich auch lautere Pegel ohne Verzerrungen einwandfrei darstellen lassen, was der Lautsprecher im übrigen auf der HiFi-Music-World 2011 bestens unter Beweis gestellt hat.

Damit das positive Rundstrahlverhalten auch in der Kombination erhalten bleibt, muss man die beiden Kandidaten schon möglichst tief trennen, will man nicht in den Bereich geraten wo der Tiefmitteltöner schon mit dem Bündeln beginnt. Schon in einem ersten Boxsimmodell lagen wir unter 2000 Hz, was für den Hochtöner aber keinerlei Problem ist. 6 dB Weichen sind da aber nicht ratsam, zumal sie technisch gesehen, eher schlecht als recht dazu taugen Chassis sinnvoll miteinander zu verbinden.

Hinweis: Messungen aus Podest im RAR

Die erforderliche Schaltung hierfür hätte wie folgt ausgesehen:

Nach Messungen am Testgehäuse, etlichen Hörsessions und Angst von Abonnenten das wir das nicht hinbekommen ;-), ergab sich letztlich folgendes Bild:

Hinweis: Messungen aus Testgehäuse

Die Schaltung wurde auch etwas aufwendiger

Alles in allen ein sehr ausgeglichenes Verhalten mit einem Touch von HiFi-Selbstbau, dem Schlagzeuger und dem Chorknaben. Jeder von uns beiden wollte ja schließlich etwas von seinen Vorlieben im Klang der DUO-DXT wiederfinden.

Ein Thema, immer wieder als lästiges Nebenbei behandelt, ist auch bei der DUO-DXT ein "Star". Die Absorption, im normalen Sprachgebrauch auch immer Bedämpfung genannt. Auch bei der DUO-DXT ergaben mehrere Hörsessions eine Bedämpfung die über das normale Maß hinausgeht. Die Annahme das ein "Gang" zwischen Tieftöner und Passivmembran frei bleiben muss, erwies sich als falsch, zumindest bei der DUO-DXT. Noppenschaumstoff, Steinwolle und Polyesterflies sind das Mittelt der Wahl. Hier zwei Bilder von frühen Stadien der Bedämpfung:

Aber erstens kam es anders und zweitens als man denkt. Ob sich die "erhörte" Bedämpfung bei anderen Passivmembran-Konstruktionen ähnlich verhält und ob es einen generellen Unterschied der Bedämpfung zwischen BR-Rohr und Passivmembran ergibt, müssen wir noch herausfinden, bei der DUO_DXT klappt sie prächtig.

Auch bei kleinen Lautsprechern gilt, Schraubzwingen kann man nie genug haben

Dann endlich war es soweit, die Gehäuse waren fertig und mussten nur noch mit Klarlack versehen werden.

Schlicht, aber angenehm zum anschauen.

Dank guter Vorplanung ergaben sich zur fertigen Box kaum Änderungen am Gehäuse. Unser obligatorisches Testgehäuse hat uns gezeigt das die Grundkonstruktion in Ordnung war und wo sich Fehler befanden. Beim Testgehäuse befand sich der Hochtöner noch 1,5 cm außermittig. Da das horizontale Rundstrahlverhalten nach links bzw. rechts jedoch weitgehend identisch war hatten wir kurzerhand beschlossen, endlich mal wieder eine Box zu bauen bei der der Hochtöner wie überall sonst üblich in der Mitte sitzt. Wir hatten gehofft, dass das DXT-Waveguide des SEAS-Hochtöners die Gehäusekanten schon "ausblenden" würde. Diese Hoffnung hat sich allerdings nicht erfüllt, wir wir im 2. Teil des Artikels sehen werden.

Fazit

Das die DUO-DXT bestens funktioniert, zeigte ein Shootout mit der Tafal vom HiFi-begeisterten User "Tonfeile". Diesen Usernamen trägt er übrigens nicht aus reinem Spaß, ist er doch bekannt dafür seine Lautsprecher bis zur Perfektion "auszufeilen", bis eben "alles" stimmt. Diese, schon seit langer Zeit anerkannte, Konstruktion, war im übriges auch Stein des Anstoßes das wir unsere DUO-DXT gebaut haben. Wir wollten seinerzeit auch einen so gleichmäßig klingen Lautsprecher haben. Wir denken, es ist gelungen. Die Teilnehmer des Shootouts konnten zwar Unterschiede zwischen einer Tafal und der DUO-DXT hören, diese liegen aber im Bereich des persönlichen Geschmacks.

Im zweiten Teil zur DUO-DXT bekommen unsere Abonnenten Messungen der fertigen Box, Maße, Boxsimm-Modell und Zeichnungen geliefert.

 

Kommentare  

# Leif 2013-12-05 19:54
Hallo!

Wo bekommt man denn 5mm Bitumen her, welches weder auf der einen Seite eine Stoffschicht hat (typisches Bitumen für KFZ) noch diese kleinen Steinchen (wie im Baumarkt)?

Danke!
# leifislive 2012-10-02 00:05
... was habt ihr denn als Gewicht auf das M4 Gewinde angebracht? Seas hat da ja scheinbar keine "5g-Gewichte im M4 Format" im Angebot - oder finde ich sie einfach nicht?

Im Baumarkt ist halt alles eher auf leicht und klein getrimmt, bleibt nur eine völlig unpassende Mutter mit Beilagscheiben so ungefähr mittig einzuklemmen... :unsure:

Danke und Grüße
Leif
# Theo 2012-10-02 18:50
Hi,

wir haben Unterlegscheibe n genommen, aus dem Baumarkt. Da gab es dicke und dünne von, wenn ich wieder bei Obi vorbeischaue, versuche dran zu denken die Nummer aufzuschreiben.

:-) Theo
# Guest 2012-08-19 18:52
Ok und wie schaut es mit einer Schwerfolie aus?
http://www.steinbach-tech.de/industrial-components/produkte-nach-funktionsarten/koerperschalldaempfung-entdroehnung-261/de/docs/m-1721.pdf
# Andreas_W 2012-08-16 08:28
Hallo,

warum nicht gleich zu Alubutyl greifen und am besten darunter noch eine Kunststoffschwerfolie?

Viele Grüße
Andreas
# Pico 2012-08-16 13:15
Hi Andreas_W,

das Problem bei Alubutyl ist:
- Butyl gibt es nur bis ca. 2 mm Dicke (+ 0.2 mm Alu)
- Butyl hat eine geringere Dichte
- Butyl hat eine geringere Dämpfung
- Butyl ist bei Raumtemperatur deutlich biegeweicher
- Alubutyl ist recht teuer

Der Vorteil von Alubutyl ist:
- wird bei tiefen Temperaturen nicht spröde (im Auto im Winter sehr wichtig)
- lässt sich leicht schneiden und auch krummen Konturen anpassen

-> beides ist für ein ebenes Lautsprechergeh äuse im Wohnzimmer irrelevant

Für 0.8mm dünne Autotüren aus Stahl (20-fach höherer E-Modul als Holz) klappt das sehr gut, für >= 13 mm dickes Holz ist dasselbe Material viel zu weich/dünn! In die Biegesteifigkei t des Trägermaterials geht die Materialstärke ^3 ein, der E-Modul aber nur linear (B proportional zu d^3 * E).
-> 0.8mm Stahl = 107.5 Nm
-> 13 mm Holz = 24167 Nm
-> 5mm Bitumen = 125 Nm

Damit ein Dämpfungsmateri al gut wirkt muss seine Biegesteifigkei t idealerweise bis zu 1/10 der Biegesteifigkei t des Trägermaterials haben. Ist das Dämpfungsmateri al zu "weich" kann es dem Trägermaterial keine Energie entziehen. Daher ist 2 (+0.2)mm Alubutyl auf 13 mm Holz deutlich weniger wirksam als der von uns empfohlene Aufbau mit 5mm Bitumen und 1 mm Alublech

Würde man ein wieche Alubutylschicht auf eine steifere Bitumenschicht aufbringen gäbe es keine kraftschlüssige Deckschicht - adieu Sandwich :-(

Ohne Verklebefleiß kein Preis . . . .

Gruß Pico
-1 # Madtrick 2012-02-08 15:00
Ich habe die Duo-DXT auf der Hifi Musik World gehört und es hat mich absolut überzeugt, wie schon die letzten 2 Jahre aber diesmal muß ich die unbedingt nachbauen.
Ich habe mal in einem anderen Zusammenhang eine Art Gelkissen gebraucht und bin damals auf die Idee gekommen Blasenpflaster hierfür her zu nehmen. Nun bin ich neulich auf die Frage gestoßen, was passieren würde, wenn man Euren Gehäusevorschla g statt mit Bitumen mit diesen Blasenpflastern baut? Die Dinger bestehen im Prinzip aus Silikon und sind sehr weich und haben bestimmt ne mörder Dämpfung. Ich denke die vom DM Markt "Essence gel shoe pads" sind dazu am Besten geeignet (am größten, am dicksten und am billigsten). Ich hätte soagr einen Speziellen Kleber von 3M für niedrigenergeti sche Oberflächen mit dem dam daraus eigentlich ein tolles Samdwich machen können müßte.

Denkt Ihr das kann einen Versuch wert sein, um das Gehäuse nochmal zu verbessern? Ich würde auch bei Gelegenheit ein Gehäuse bauen und mal zu Euch hochdüsen.
-1 # Theo 2012-02-08 19:31
Hi,

hört sich interessant an, einen Versuch ist es sicher wert.
# wolfgang520 2012-02-07 11:20
Hallo HiFi-Selbstbau,
an dieser Anleitung wird doch erneut erkennbar, wie wichtig das Thema Absorbtion ist. Ihr habt bei der Duo ordentlich gedämmt und bedämpft.
Nun wird doch in allen Lehrbüchern beschrieben, dass Absorbtion nur im Bereich der Schallschnelle sinnvoll ist. Also Polyesterflies in die Mitte der Box und alles ist schön. Wenn jedoch keine Reflexion an den Wänden erfolgt, können auch keine stehenden Wellen entstehen, die in der Mitte der Box bedämpft werden müssen.
Aus meiner Sicht ist die Bedämpfung an den Innenwänden zur Verringerung der stehenden Wellen ebenso notwendig. Im schalltoten Raum sind mittig ebenfalls keine Wattebällchen aufgehängt.

Welche Meinung habt Ihr dazu?

Gruß

Wolfgang
# Pico 2012-08-16 12:59
Hi wolfgang520,

Absorption ist im Bereich der Schallschnelle am effektivsten. Bei der niedrigsten (= 1.) stehenden Welle ist das Schnellemaxium in der Mitte zwischen 2 parallelen Wänden. Bei der 2., 4., 6. etc. stehenden Welle wäre dort aber ein Schnelleminimum -> das NUR mittig angeordnete Material würde bei diesen Frequenzen dann kaum wirken. Daher ist eine Anbringung NUR in der Mitte auch nicht der Weisheit letzter Schluß. Absorption am Rand ist also gut für die höheren stehenden Wellen.

Gruß Pico
# plüsch 2012-02-06 00:54
Ist der zweite Teil schon erschienen ?
Konnte bisher nichts finden.
Gibts auch noch schöne bunte Sonogramme ? B)
# jitsch 2012-01-22 00:31
Hi,
ist es möglich sich das Lautsprecherpaa r mal anzuhören?

MfG
# Theo 2012-01-22 15:14
Hallo jitsch,

ja natürlich. Nach Terminabsprache , in der Woche täglich ab 17:00 Uhr

:-)
# DemonCleaner 2012-01-17 19:44
finde sie optisch nicht so ganz gelungen. die proportionaliit ät von breite zu tiefe ist einfach gruselig... aber das scheint ja viele (auch lautsprecherher steller) nicht zu stören.

ansonsten 1A bericht. der part zum gehäusebau hat mir besonders gefallen. hoffe ihr arbeitet die höreindrücke (wenn ichs anhand eurer forenpostings richtig interpretiert habe, sinngemäß: "klingt bei jeder art von musik gut" & "bei schlechteren aufnahmen muss man nicht gleich abschalten" -) im zweiten teil noch etwas genauer heraus. einfach damit die highendies auch mal lesen dürfen, was ihre lautsprecher mitunter sehr sehr falsch machen.
# hifish77 2012-01-10 14:04
Hallo ,

wann kommt der 2 Teil ? :P


Gruß


Markus
# HiFi Selbstbau 2012-01-11 17:16
Hallo Markus,

nächste Woche kommt zuerst noch ein anderer Lautsprecher, danach.
# Dirty Harry 2012-02-26 20:41
Hallo Zusammen,

gibt zu dem 2. Teil mittlerweile eine neue Terminplanung?


Gruß


Harry
# Bertramxxl 2012-01-05 00:48
Hallo Theo & Pico ,
mal wieder ein sehr Interessanter Bericht , mit jeder Menge Grundlageninfor mation und dabei auch noch Locker zu lesen !! Da ich ja wohl der ,,ungläubige Thomas '' war, nochmal von mir die Bestätigung des Unglaublichen Fortschrits beim Fertigen Projekt gegenüber der Studie b.z.w. des Probegehäuses . Die Fertige DuoDXT habe ich ja schon in Stuttgart auf der HMW und da Speziell beim Shootout mit Tonfeiles Tafal gehört . Bereits dort ist mir Klargeworden das es eine Wahnsinnsgute Box geworden ist . Beim Letzten Treffen unserer Hifi-Selbstbau- Gruppe (HSG) konnten wir das dann nochmal unter ,,Realen'' Wohnzimmer Bedingungen überprüfen . Selbst in Akustisch eher Unvorteilhafter Umgebung konnte die DUO Überzeugen ....Ich freue mich schon auf den 2.Teil des Berichts !
Übrigens kann ich mir die Soundsampels mit Firefox unter MacOSX nicht anhören . Da erscheint imer nur der Balken Buffering und nix weiter ....Muss ich mir das mit ner Dose und dem IE wirklich antun ??
Lieben Gruß Holger aka Bertramxxl
-1 # Theo 2012-01-05 13:27
Hallo Holger,

mit der Wiedergabe der Wavefiles gibt es ein Problem welches wir zur Zeit nicht lokalisieren können. Ich arbeite daran. Verschieben in andere Verzeichnisse, umbenennen....u sw. hat alles nichts gebracht, sorry.

Ansonsten leih Dir die DUO-DXT mal mal für zu Hause aus und höre sie Dir in Ruhe an.

:-) Theo
# berny 2012-01-04 21:26
Hallo Ihr Hifiselbstbauteam

Alles Gute im Neuen Jahr

Ein wunderbarer Entwicklungsber icht, mit VIEL angewendetem Grundlagenwisse n und noch mehr Herzblut, einmalig !!
Eine von A bis Z durchdachte Konstruktion, Respekt.

Ich habe da noch einige Fragen:
Hat der Hochtöner nicht auch eine Magnesium-Membrane?
Ist eine Bezugsadresse für die gefrästen Gehäuseteile geplant?

gruß Bernhard
# FlorianK 2012-01-04 20:28
Ist "nur" ne Kiste - aber ich finde sie optisch sehr gelungen ! Gefällt mir sehr gut - auch die Teilung aus der Frontansicht ! Klasse !

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