Sprungantwort/Pegellinearität
Die Sprungantwort des Tieftöners zeigt das Verhalten eines Bandpasses (endlicher Anstieg durch begrenzte obere Eckfrequenz + Ausschwingen auf Grundresonanz) überlagert mit dem Ausschwingen der Membranresonanz bei 1/0.227 ms = ca. 4.6 kHz).
Das periodenskalierten Zerfallspektrum des Tieftöners zeigt im Bereich der Membranresonanzen ein stark verzögertes Ausschwingen:
Sprungantwort (Chassis 1 (TT), 20 cm, 0°)
Zerfallspektrum (Chassis 1 (TT), 20 cm, 0°)
Die Sprungantwort des Hochtöners zeigt das Verhalten eines Hochpasses (Ausschwingen auf Grundresonanz) überlagert mit dem Ausschwingen der Membranresonanz bei 1/0.034 ms = ca. 28 kHz).
Im periodenskalierten Zerfallspektrum des Hochtöners fällt ein leicht verzögertes Ausschwingen um 16 kHz ("Störstelle") und ein stark verzögertes Ausschwingen bei 28 kHz auf (Membranresonanz):
Sprungantwort (Chassis 1 (HT), 20 cm, 0°)
Zerfallspektrum (Chassis 1 (HT), 20 cm, 0°)
Für den Vergleich der Sprungantworten wurden die ersten 300 Abtastwerte der Sprungantwort gelöscht, da ARTA diese nur zur besseren Ablesbarkeit einführt. Durch die unterschiedliche Abtastrate (44100 Hz bei Tieftöner, 88200 Hz beim Hochtöner) und den "Vorspann" von 300 Abtastwerten kann man die Sprungantworten leider nicht direkt in ARTA vergleichen sondern muss den Umweg z.B. über EXCEL nehmen. Der Vergleich der Sprungantworten sieht dann so aus:
-> die Sprungantwort des Hochtöners beginnt ca. 0.068 ms (= 2.33 cm) früher
-> die Maxima der Sprungantworten liegen 0.136 ms (= 4.67 cm) auseinander
Die Membranen liegen beim TECHNICS EAP16PX zwar weitgehend in einer Ebene, aber die Schwingspulen nicht -> der Zeitunterschied bei der Sprungantwort ergibt sich durch die höhere Laufzeit des Körperschalls durch den Schwingspulenträger und den Verbindungskonus - und durch die etwas höhere Laufzeit des Luftschalls des Membran-"Außenrings" zum Hochtöner (bei einem mittleren Membranradius von 5 cm und 20 cm Abstand ist die Strecke zum Mikrofon für den Tieftöner ca. 0.62 cm länger).
Die größere Zeitdifferenz bei Betrachtung der Maxima der Sprungantworten ergibt sich aus der unterschiedlichen oberen Grenzfrequenz der Chassis - ein "schneller" Anstieg klappt nur, wenn die obere Grenzfrequenz möglichst hoch ist.
Die Pegellinearität:
Bei Anregung von 80 bis 100 dB schlägt sich der Tieftöner bis 2 kHz wacker: oberhalb von 100 Hz treten erst in der letzten Pegelstufe punktuell Kompressionseffekte < 0.5 dB auf, darunter bereits ab +17 dB. Zwischen 2 und 3 kHz komprimiert das Chassis schon 7 dB früher > 0.5 dB. Beides wird nur wenig besser, wenn man das Chassis von Frequenzen < 100 Hz entlastet (Butterworth-Hochpass 2. Ordnung): wegen der relativ hohen Resonanzfrequenz steigt die Auslenkung zu tiefen Frequenzen ohnehin nicht mehr an.
Mit einem Hochpassfilter von 12 dB/Oktave bei 2.0 kHz und einem Anregungspegel von 80 bis 100 dB bleiben erst < 2.5 kHz und ab +15 dB mehr als 0.5 Dynamik auf der Strecke. Das verbessert sich auch nicht wesentlich, wenn man erst bei 2. 5 kHz trennt -> hier ist wohl die Wärmekapazität der Schwingspule der limitierende Faktor (siehe auch pegelabhängiger Impedanzverlauf):
Kommentare
vielen Dank noch einmal für den aufwendigen Test. Ein Chassis habe ich per Zufall auf Ebay Italien entdeckt und auf Verdacht gekauft.
Auf den Norddeutschen HiFi-Tagen bekam ich den Tipp von einem netten Technics Vertriebler aus Hamburg, das Technics nun dem Panasonic Konzern angehört und man Ersatzteile auch über deren Service bestellen kann. Da ich durch das erste Chassis die genaue Typenbezeichnung hatte, war es mit der Bestellung kein Problem. Das ist deshalb wichtig, da die Mitarbeite von Lautsprecherchassis gar keine Ahnung haben und an Hand der technischen Zeichnung es schwierig ist, die richtige Ersatzteilnummer herauszufinden. Ich habe rund 200 € für jedes Chassis bezahlt. Der Beitrag kam jetzt für mich überraschend und auf die Schnelle finde ich die Rechnung nicht.
Ich werde die Chassis aktiv und im Tieftonbereich höchstens bis 100 Hz einsetzen. Davor stehen aber noch zwei andere Projekte mit dem Kef-Koax aus der R100 und ein "open baffle" Projekt.
Gruß aus Bremen
Dieter