Redcatt OBW15

15 Zoll Open Baffle Tieftöner von REDCATT

Blue Planet Acoustic bietet ja zahlreiche Bauvorschläge für Dipol-Lautsprecher an, viele davon verwenden wegen des akustischen Kurzschlusses einen oder zwei 15-Zoll-Tieftöner. Bisher wurde oft der LAVOCE LBASS15 dafür eingesetzt (Datenblatt), doch nun gibt es einen Nachfolger von REDCATT - den OBW15 (kurz für Open Baffle Woofer mit 15 Zoll Durchmesser).

Der hat eine deutlich größere Schwingspule (2.5" statt 1.5" beim LBASS15), einen deutlich größeren Schwingspulenüberhang (4.5 mm statt 2.65 mm beim LBASS15) und eine deutlich höhere Belastbarkeit (500 Watt AES statt 100 Watt bei LBASS15). Der OBW15 kann also bei leicht größerer Membranfläche (897 cm² statt 855 cm² beim LBASS15) mehr Luft verschieben (403.7 cm³ statt 226.6 cm³ bei LBASS15) und dadurch 20*Log10(403.7/226.6) = 5.02 dB mehr Schalldruck im Bassbereich erzeugen. Bei leicht höherem Wirkungsgrad (98 dB/W/m statt 96.5 dB/W/m beim LBASS15) braucht er dafür "nur" die 2.24-fache Leistung - die er wegen der größeren und längeren Schwingspule locker wegsteckt.

Daher wird er auch in der aktuellen OMNES AUDIO InStyle15 L MkII eingesetzt (Kurzvideo).

Unser ausführliches Datenblatt klärt, was der REDCATT OBW15 so auf der Pfanne hat und wie er optimal eingesetzt werden kann . . .

Die Testchassis wurden uns von BluePlanet Acoustic Oberursel zur Verfügung gestellt

Chassis-Datenblatt © www.hifi-selbstbau.de So werden Lautsprecherchassis von HiFi-Selbstbau gemessen
Hersteller / Vertrieb: REDCATT / Blue Planet Acoustic	Typ: OBW15, 8 Ohm	Klippel-Report des Herstellers

Foto des Chassis

Der äußere Eindruck:

Der REDCATT-Tieftöner OBW15 sieht wie ein typischer PA-Lautsprecher aus: Stahlblechkorb mit Dichtung für Einbau von hinten, Papiermembran mit gewellter Sicke, dicker Magnet. Der Stahlblechkorb ist von der stabileren Sorte, 6 breite Streben führen zur Aufnahmeplatform des Magnetsystems, zwei davon direkt von einem der 8 Befestigungslöcher. Die 4-teilige Moosgummidichtung fällt durch relativ große Spalte an den Übergängen auf - das geht in der Fertigung schneller und kostet daher weniger . . . Die Sicke ist keine gewellte Weiterführung der Papiermembran, sondern eine beschichtete Textilsicke mit 2 M-förmigen "Wellen" und von vorne aufgeklebt. Der aufmerksame Leser wird bemerken, dass diese Beschreibung nicht zum Bild im "provisorischen" Datenblatt passt - denn das Bild im Datenblatt ist falsch und gehört zum 154FINDX8. Auf Nachfrage wurde uns daher zusätzlich der Klippel-Report des Herstellers zur Verfügung gestellt.

Von hinten fällt erst mal der 165 mm durchmessende und 20 mm hohe Ferritmagnet auf, der für die 63 mm durchmessende Schwingspule nicht überdimensioniert ist. Der Magnet hat eine 29 mm durchmessende Polkernbohrung, die dafür sorgt, dass das unter der Staubschutzkalotte eingeschlossene Luftvolumen bei großen Auslenkungen nicht komprimiert wird, sondern entweichen kann. Die flache Zentrierspinne ist aber leider nicht hinterlüftet. Die thermische Belastbarkeit wird mit 500 Watt nach AES angegeben - das klingt für eine 63 mm durchmessende und 15.5 mm lange Schwingspule (laut Klippel-Report) recht ambitioniert.
Die vordere und hintere Polplatte ist jeweils 6 mm dick, die Wickelhöhe der Schwingspule ist 15.5 mm (beides aus dem Klippel-Report) -> das ergibt - konservativ gerechnet - einen linearen Hub von +/- 4.75 mm.

Die TSP:

Die Streuung der TSPs ist gering. Trotz nicht hinterlüfteter Zentrierspinne liegt die mechanische Güte dank elektrisch nichtleitendem Schwingspulenträger aus Glasfiber/TIL mit 6.5 im "üblichen" Bereich - der im Klippel-Report angegebene Wert von 13.6 wird allerdings deutlich verfehlt.
Die Resonanzfrequenz Fs wird durch 24 Stunden Einrauschen unterboten, die bewegte Masse Mms liegt mit fast 95 Gramm nur knapp unter der Angabe im Klippel-Report (95.7 gr).
Die elektrischen TSPs BL und Rdc werden gut getroffen:

Wäre die Einspannung 22 % steifer kämen Fs und Qts sehr gut hin - nur Vas wäre 5.2% zu klein. Das liegt daran, dass wir die effektive Membranfläche "nur" zu 852.7 cm² bestimmen, während REDCATT 881.4 cm² annimmt (was wir nicht nachvollziehen können). Durch die 3.25% kleinere Membranfläche wäre ein 6.5% kleineres Vas zu erwarten gewesen (Sd geht quadratisch in die Berechnung von Vas ein).

Im Impedanzverlauf sind zwischen 500 und 1000 Hz und um 2200 Hz kleinere Störungen erkennbar (bei beiden Chassis unterschiedlich), die sich im Schalldruck-Frequenzgang wiederfinden.
Die Resonanzfrequenz ändert sich nur um 1.7%, wenn man den Anregungspegel von -18 dB auf +6 dB (und damit die Eingangsleistung um den Faktor 256) erhöht - dies ist ein erster Hinweis darauf, dass der OBW15 "Nehmer-Qualitäten" hat . . .

In einem 2000 Liter großen, geschlossenen Gehäuse (einen höheren Wert lässt Lasip nicht zu) zeigt sich der Frequenzgang in einer unendlichen Schallwand: dann geht es immerhin ohne Überhöhung bis 44 Hz runter. In einem 500 Liter großen, auf 30 Hz abgestimmten Bassreflexgehäuse geht es sogar bis 26 Hz runter, wobei es um 60 Hz eine breite Überhöhung um bis zu 1.7 dB gibt.

"Platzsparender" geht es nur in einem 120 Liter großen, geschlossenen Gehäuse mit 820 uF Vorkondensator - dann geht es ohne Überhöhung bis 42 Hz runter:

Soweit die Standard-Gehäusesimulationen, aber der REDCATT OBW15 ist ja explizit für offene Schallwände gedacht - und dafür ist er mit seiner Gesamtgüte von 0.685 optimal geeignet. Alternativ könnte man eine Transmission-Line damit bauen, die bei einer 1/4-Wellen-Frequenz von 40 Hz aber auch ca. 2 m lang sein müsste (wegen der Verringerung der Schallgeschwindigkeit durch das Absorptionsmaterial und die Endkorrektur ist der Wert kleiner als 1/4 der Wellenlänge von 40 Hz = 2.15 m). Bei einer Querschnittsreduktion von 1.5*Sd:1*Sd würden dafür aber auch gut 200 Liter Nettovolumen benötigt . . .

Der Frequenzgang:

. . . verläuft auf Achse weitgehend gleichmäßig von 50 bis 500 Hz (Mittelwert 93.74 dB, Standardabweichung +/- 1.09 dB). Die Standardabweichung "leidet" unter der Überhöhung von 2.4 dB um 150 Hz - dem Bereich des Impedanzminimums. Um 650 und 950 Hz gibt es kleine Überhöhungen (bei beiden Chassis identisch), oberhalb von 1.3 kHz folgen bis 3 kHz weitere kleine Überhöhungen (bei beiden Chassis unterschiedlich). Darüber fällt der Frequenzgang auf Achse bis 4.5 kHz zunächst leicht, darüber dann steil ab - oberhalb von 7 kHz wird die 70 dB-Marke nicht mehr überschritten.

Die Bündelung setzt ab ca. 550 Hz ein, der Frequenzgang fällt bis 1.3 kHz mit zunehmendem Winkel zunehmend ab, wobei dies - relativ zum 0°-Verlauf - recht gleichmäßig und gutmütig erfolgt. Um 2.1 kHz geht der Schalldruckabfall unter Winkeln zurück. Der winkelgewichtete Schalldruck zeigt eine Überhöhung um 950 Hz und um 2 kHz, dazwischen bricht er um ca. 5 dB ein.
Der Bündelungsgrad steigt von 500 Hz bis 1.3 kHz steil von 3 auf 13 dB an (ca. 7 dB/Oktave), von 1.3 bis 4 kHz sind es im Schnitt nur noch 2.5 dB/Oktave. Wegen der "breiteren" Abstrahlung um 2.1 kHz bricht der Bündelungsgrad dort um 2 dB ein, dementsprechend ändert sich die Klangfarbe bei verschiedenen Winkeln merklich. Beide Chassis verhalten sich bis 1.3 kHz weitgehend gleich.

Pseudorauschen > 200 Hz (0°, 15°, 30°, 45°, 60°; MP3 42 kB)

Sprungantwort/Pegellinearität

Die Sprungantwort zeigt mehrere kleinere Störungen (bei beiden Chassis leicht unterschiedlich), die nach 4 ms weitgehend abgeklungen sind.
Beim periodenskalierten Zerfallspektrum fällt ein leicht verzögertes Ausschwingen um 600 und 900 Hz sowie um 2.5 kHz auf.

Sprungantwort (beide Chassis, 20 cm, 0°)

Zerfallspektrum (Chassis 1, 20 cm, 0°)

Die Pegellinearität:

Bei einem Schalldruck von 95 bis 115 dB (das entspricht einer Anregung mit 3.3 bis 33 Volt bzw. 1.73 bis 173 Watt) zeigt sich erst bei der letzten Pegelstufe (= 115 dB) eine breitbandige Dynamikkompression. Unterhalb von 1 kHz gibt es nur sporadisch Nichtlinearitäten > 0.5 dB, nur um 600 Hz wird die 1 dB-Marke bereits bei 95+9=104 dB erreicht, um 280 Hz bei 110 dB. Oberhalb von 1 kHz gibt es ab 107 dB breitbandig Nichtlinearitäten > 0.5 dB, ab 112 dB > 1.0 dB.

Der Klirrfaktor:

Die Klirrkomponente K2 verläuft oberhalb von 40 Hz weitgehend linear und steigt moderat mit dem Anregungspegel an. Der unharmonische K3 hat ein Maximum zwischen 300 und 1600 Hz und steigt > 200 Hz bis 105 dB nur wenig mit dem Anregungspegel an. Für K5 gilt dasselbe zwischen 200 und 1000 Hz. Die übrigen Klirrkomponenten treten erst ab 100 dB in Erscheinung. Bei 110 und 115 dB steigen alle Klirrkomponenten deutlich an.

Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 80 / 85 / 90 / 95 / 100 / 105 / 110 / 115 dB liegt K2 zwischen 50 und 500 Hz im Mittel bei 0.200 / 0.363 / 0.656 / 1.197 / 1.437 / 2.667 / 5.042 / 8.862%. Für K3 gilt in diesem Bereich ein Mittelwert von 0.084 / 0.102 / 0.135 / 0.259 / 0.343 / 0.475 / 0.834 / 1.618%. Beide Chassis zeigen ein sehr ähnliches Klirrverhalten.

Nach unseren Untersuchungen (Klirrfaktor - wie viel ist zu viel?) lägen alle Klirrkomponenten bis 95/100/105/110/115 dB unter 27/35/35/38/40 Hz unterhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle. Der unharmonische K3 läge zwischen 501 und 1585 Hz (80 bis 95 dB) bzw. 631 und 1334 Hz (100 bis 110 dB) oberhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle. Für K5 gilt dies zwischen 376 Hz und 1000 Hz (80 bis 95 dB) bzw. 447 Hz und 891 Hz (100 und 105 dB). Bei 105, 110 und 115 dB Anregungspegel werden diese "Überschreitungs"-Bereiche zunehmend kleiner -> je lauter desto weniger Klirr (ein durchaus günstiges Verhalten für ein PA-Chassis).

Klirrfaktor bei 80 bis 115dB/1m (Halbraum, 20cm (48 cm ab 100 dB))

HiFi-Selbstbau-Fazit:

Der REDCATT OBW15 ist mit einer Gesamtgüte von 0.685 optimal für offene Schallwände oder Transmission-Line-Gehäuse geeignet - wobei die offene Schallwand sicher die optisch elegantere und "luftigere" Lösung darstellen dürfte ;-).

Bis 500 Hz macht der Frequenzgang eine gute Figur, darüber wird es wellig. Oberhalb von 1 kHz nehmen die Nichtlinearitäten zu und der winkelgewichtete Schalldruck verläuft wellig - für ein höher getrenntes 2-Wege-PA-System ist der OBW15 eher weniger geeignet.

Der lineare Hub ist mit +/- 4.75 mm (laut Klippel-Report) nicht allzugroß, aber dank der großen Membranfläche können doch 852.7 cm² · 0.475 cm = 405.0 cm³ Luft verschoben werden. Bei der Pegellinearität gibt es selbst bis 114 dB oberhalb von 50 Hz kaum etwas zu meckern und die Klirrkomponenten sind selbst bei 110 dB mittlerem Schalldruckpegel erst unterhalb von 38 Hz hörbar - und das auch nur bei Sinusanregung.

Das alles gilt bei Einbau in eine unendliche Schallwand. Baut man den OBW15 in eine 50 x 50 cm große Schallwand und stellt sie auf den Boden, dann verliert man laut Edge gegenüber einer geschlossenen Box mit gleicher Schallwandgröße und unendlichem Gehäusevolumen (rote Kurve) bei 30 Hz ca. 8.5 dB Schalldruck (die Bodenreflexion wurde dabei jeweils durch ein 2. Chassis simuliert):

Diese 8.5 dB würde man bei 30 Hz gegenüber einem unendlich großen geschlossenen Gehäuse auch verlieren, wenn man es nur 120 Liter groß macht - wie der Vergleich des 2000 Liter großen geschlossenen Gehäuses (LASIP-Simulation, rote Kurve) mit dem 120 Liter geschlossenen Gehäuse mit Vorkondensator zeigt (gestichelte Kurve der GHP-Simulation). So gesehen ist der (theoretische) akustische Kurzschluss durch die offene Schallwand frequenzgangtechnisch gar nicht sooooo schlimm. Allerdings ist die Membranauslenkung des Chassis im 2000 Liter großen geschlossenen Gehäuse bei gleicher Eingangsspannung deutlich größer, weil die hublimitierende Wirkung der Luftfeder fehlt - was auch die Praxis beweist. Hilfreich ist hier die große Membranfläche und die dadurch bedingte Mindestgröße der offenen Schallwand (bei der Edge-Simulation wurde eine 50 cm x 50 cm große Schallwand angenommen).

Der REDCATT OBW15 kann nicht nur 5 dB mehr Luft im Bassbereich verschieben als der LAVOCE LBASS15-15 sondere kostet mit 82 € auch noch 23 € weniger - da fällt die Wahl leicht ;-) Noch etwas mehr Luft kann unser HSB-15OB verschieben, der ist aber mit 139 €/Stück auch teurer . . .

Kompletter Datensatz von 2 Chassis (Impedanz, Schalldruck, Bündelungsgrad und Schallleistung im OCT-Format, Klirrfaktor und komplexer Frequenzgang als TXT-Datei, ZIP, 115