HiFi-Selbstbau

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Sippo, das Sparwunder

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SchwachPerfekt 

Darf´s noch etwas weniger sein?

Wir kennen alle diesen Spruch in abgewandelter Form wenn wir in der Metzgerei vor einer Wursttheke stehen. Unser Abonnent "donhighend" hat sich wohl gedacht, das geht doch auch anders, kurzerhand den ganz fiesen Rotstift angesetzt und beim Boxenbau gespart was das Zeug hält. Nein, er hat nicht gespart, er hat brutal zusammengestrichen und wäre damit in jeder größeren Firma bestimmt mit einem fetten Abfindungbonus bedacht worden. "Wir sparen wo wir können, koste es was es wolle" - dieses Motto scheint in unserer modernen Gesellschaft zum Frühsport für Manager zu werden, die sich schon mit 35 Jahren zur Ruhe setzen wollen.

Nun, Donhighend hat gespart und zwar so viel, dass es wehtut. Aber er hat, im Gegensatz zu vielen Managern, ein ganz beachtlich gutes Ergebnis erzielt, über das es in den nächsten Zeilen zu berichten gilt.

Die Sippo, das Boxenwunder für 30 € pro Seite, zeigt, wie man sich am unteren Rand der finanziellen Möglichkeiten trotzdem einen guten Lautsprecher bauen kann. Und nein, wir haben uns nicht verschrieben und auch nicht falsch recherchiert, der nun vorzustellende Lautsprecher kostet 30 (in Worten "dreißig") Euro pro Seite..............ähm............mit Holz.

 

Als ich so über die HiFi-Music-World 2009 schlich um gutes Bildmaterial einzusammeln, bin ich mehrfach an dem kleinen Ding vorbei gelaufen. Zu unscheinbar stand sie zwischen Ihren großen Brüdern und gab keinen Muxer von sich. Ein Schild, das auf dem Böxlein stand, "ich koste 30 Euro", bezog ich auf alles an Zubehör was das so herumlag, aber niemals auf die Box, auf der das Schild stand. Vielleicht war es die CD, oder ein Anschlussterminal, oder, oder.....

Irgendwann dämmerte es mir dann und ich besorgte mir schnell ein paar Infos, von einem der Teilnehmer des privaten Standes des DIY-HiFi-Forums. Und tatsächlich, die Box kostet 30 Euro wollte das Schild mir suggerieren. Wird ja was Schönes sein, dachte ich bei mir, mich sicher fühlend, dass so etwas unmöglich sei. Aber die Neugierde ließ mir keine Ruhe und so schlich ich immer wieder um das Teil herum und suchte den Haken. Wenn mich dabei jemand beobachtet hat, dachte er wohl ich wolle die Box klauen.

Also habe ich mir irgendwann donhighend, den Konstrukteur und Erbauer der Sippo, gegriffen und uns für unser Magazin das Erst-Veröffentlichungsrecht geholt. Und hier ist sie nun, den Namen habe ich ja gerade schon verraten, die Sippo. Eine saubere Lautsprecherkonstruktion, basierend auf unserem TQWT Rechner (Demo), zwei supergünstigen Chassis und natürlich einiges an Knowhoff, denn ohne das bekommt man es wohl kaum hin.

Für die ganz Schnellen unter euch, habe ich die Zeichnung mal ins Reine gebracht, damit ihr die Daten nicht aus dem Rechner-Sheet lesen müsst. Auch der simulierte Frequenzgang sei hier auf die schnelle veröffentlicht. Ach ja, es sei noch angemerkt das donhighend der Box noch einen Fuß spendiert hat und die Box dadurch höher ist wie man auf den Fotos sieht. Dadurch entsteht im unteren Teil des Lautsprechers eine Kammer die man mit Sand füllen oder ähnliches.

Na, sieht doch wohl toll aus oder? Da hat man eine freudige Erwartungshaltung, mal sehen ob die nachher im Messlabor nicht enttäuscht wird. Bei der Zeichnung handelt es sich um die "reine" Box, donhighend hat die Seiten, Vorder- und Rückwände verlängert und somit eine Standbox aus der Sippo gemacht. Jemand anderes in einem Forum hat sich einen Ständer darunter gebaut, das muss jeder mit seinem persönlichen Geschmack ausmachen, daher hier die Zeichnung der funktionalen Konstruktion.

 Im PDF File von donhighend wird angedeutet das er noch eine Furnierschicht auf die Box bringen will, hat er gemacht, so sieht das Ganze dann in Natura aus.

So, genug geschwärmt. Geben wir doch mal an den Folterkammerknecht Don-Boxus-Quälus (alias Pico) ab. Ehrlich gesagt, da möchte ich kein Chassis oder eine Box sein. Wer will sich schon 20 V an die wichtigsten Stellen brennen lassen?


Die Sippo in der Folterkammer

Zunächst wurde der Frequenzgang in unserem Hörraum unter "Contest-Bedingungen" gemessen. Seit nunmehr 3 Jahren haben wir alle Teilnehmer am DIY-Contest (2007, 2008, 2009) auf diese Weise vermessen, so dass entsprechende Vergleichsdaten vorliegen. Unterhalb von 200 Hz zeigen sich Effekte die bei der Standard Lautsprecher- und Mikrofonposition typisch für unseren Raum sind. Darüber sollte der Frequenzgang möglichst gleichmäßig verlaufen und dabei leicht zu hohen Frequenzen hin abfallen. Das kommt zum einen durch zunehmende Absorption des Hörraums aber auch die zunehmende Bündelung von typischen Lautsprechern.


-> sehr gleichmäßiger Verlauf mit leichter "Delle" um 3.5 kHz und recht viel Hochtonenergie

Die rote Kurve entspricht dem erwarteten Frequenzgang eines perfekt rundumstrahlenden Lautsprechers in unserem Hörraum - da ist die Sippo von 80 Hz aufwärts verdammt nah dran. Unter 80 Hz gibt es eine raumbedingte Senke, die alle Contest-Teilnehmer unter diesen Messbedingungen zeigen. Die "Delle" bei 3.5 kHz deutet an, dass im erwarteten Übernahmebereich etwas nicht ganz optimal ist - dazu später mehr.

Als nächstes folgt eine Messung der Impedanz. Hier kann recht schnell und ohne reflexionsarmen Messraum überprüft werden, ob sich beide Boxen zumindest elektrisch gleich verhalten. Würde man hier deutlich unterschiedliche Verläufe messen wäre entweder der Impedanzverlauf eines Chassis deutlich anders (z.B. Hochtöner- Resonanz) oder - wesentlich wahrscheinlicher - die beiden Weichen sind nicht identisch, weil man sich mindestens in einer "verlötet" hat. Bei 2-Wege-Weichen ist das Ganze zwar meist noch relativ überschaubar, bei 3-Wege-Weichen mit 15 und mehr Bauteilen kann man sich jedoch leicht mal vertun, so dass eine Kontrolle immer sinnvoll ist, zumal eine Impedanzmessung recht einfach zu bewerkstelligen ist (s. TSP messen für alle).


-> fast identischer Verlauf, nur im Bassbereich ist (R) etwas stärker bedämpft

Die "Doppelspitze" bzw. der relativ scharfe Einbruch bei 4 kHz lassen eine "unsanfte" Weichenschaltung vermuten, bei der das elektrische Überschwingen der Weiche zur Frequenzgangkorrektur genutzt wird.


-> nur sehr geringe Pegelabhängigkeit der Impedanz -> die Sippo kann was wegstecken


-> geschlossen geht es zwar nicht tief (Fc = 78 Hz), aber ohne Überhöhung (Qts = 0.74)

Als nächstes folgt die Messung des Spannungsverlaufs über den Chassis. Mal sehen ob sich der Verdacht der "unsanften" Weichenschaltung bestätigt:


-> fast identischer Verlauf bis -25 dB
-> knapp 3 dB Hochton-"Boost" > 10 kHz
-> "S-förmiger" Verlauf zwischen 2 und 5 kHz - da "schwingt" was

Ei, ei, ei, das sieht im Hochtonbereich "komisch" aus. Im Bassbereich wurde mit einer "zu großen" Spule der Schalldruckverlust durch die schmale Schallwand kompensiert (Fachbegriff: Baffle Step). Das eigentliche Tiefpassfilter schlägt erst ab 3.5 kHz zu: ab dort fällt die dem Tieftöner zugeführte Spannung zu hohen Frequenzen stärker ab. Am Hochtöner kommt > 10 kHz mehr Spannung an als der Verstärker abgibt. Dieses schwer begreifliche Verhalten kommt dadurch zustande, dass die Frequenzweichenbauteile und der Hochtöner ein elektrisches Schwingsystem bilden. Der "Preis" dafür ist, dass die Impedanz des beschalteten Hochtöners niedriger ausfällt als des unbeschalteten Hochtöners - was in diesem Fall jedoch kein Problem darstellt.

Die Filterkurve beim Hochtöner kann man in 3 Abschnitte einteilen:

 

  1. > 7 kHz liegt ein weitgehend "normales" Hochpassfilter vor, welches bis zu 2.5 dB überschwingt. Das geht nur mit einem Hochpassfilter mit einer Steilheit von mindestens 12 dB/Oktave
  2. < 3 kHz liegt ein weitgehend "normales" Hochpassfilter vor, welches eine Filtersteilheit von "nur" 6 dB/Oktave hat
  3. dazwischen schwingt es ordentlich (Filtersteilheit ca. 36 dB/Oktave)
Wie geht denn so was? Aufmerksame Leser unserer Artikelserie Frequenzweichen - vom Anfänger zum Profi können sich vielleicht noch an die "Acoustical Butterworth Filter" im 4. Teil erinnern. Genau so eine Schaltung hat "donhighend" hier verwendet:

Der Serienschwingkreis aus 0.56 mH, 4.7 uF und 3.3+0.8 Ohm bedämpft offensichtlich die Frequenzgangüberhöhung des Hochtöners bei seiner Resonanzfrequenz. Eine weitere Besonderheit der von donhighend verwendeten Schaltung besteht darin, dass der Kondensator direkt vor dem Hochtöner mit 1.8 uF deutlich kleiner ist als der Kondensator davor mit 3.3 uF. In einer "lehrbuchmäßigen" 18 dB Weiche mit Butterworth-Verhalten (s. z.B. unser Frequenzweichenrechner) müsste der Kondensator direkt vor dem Hochtöner 3x so groß sein wie der davor. Die hier gewählte Schaltung führt zu einem Überschwingen der Weiche (Fachbegriff: Cheybyscheff-Verhalten). Alles in Allem also eine recht "aggressive" Weichenschaltung. Aber - "wenn's scheee macht" . . .

Und so präsentierte sich uns die Sippo in unserem reflexionsarmen Messraum (kurz: RAR):


-> sehr linearer Verlauf mit ganz leichter Präsenzsenke
-> weitreichender Hochtonbereich - wer hätte das bei einem Konushochtöner gedacht?

Die schwarze Kurve wurde in 1m Abstand gemessen, um alle Einflüsse der Schallwand richtig zu erfassen. Da unser RAR einen reflektierenden Boden hat kommt es zu Kammfiltereffekten, die die Messung unter 800 Hz "verzappeln". Die rote bzw. grüne Kurve wurde in 20cm bzw. 40cm aufgenommen und kann so die Reflexionen besser ausblenden. Dafür ist die Überlagerung mit den Schalldruckanteilen aus der TQWT-Öffnung zunehmend falsch berücksichtigt. Die korrekte Überlagerung kann man an einem Punkt messen, der gleich weit von beiden Öffnungen entfernt ist:


-> "Bilderbuch"-Frequenzgang aus der TQWT-Öffnung mit Maximum um 55 Hz
-> die Sippo ist bis 50 Hz voll dabei
-> leichte Resonanz um 160 Hz

Diese Messung (schwarze Kurve) wurde im Folgenden unter 700 Hz verwendet, über 700 Hz wurden die Ergebnisse im Abstand von 1m genommen:


-> hier wird der leichte "Badewannen-Verlauf" der Sippo noch etwas deutlicher
-> das horizontale Rundstrahlverhalten des Hochtöners schließt > 3 kHz recht harmonisch an das des Tieftöners an
-> erstaunlich gutes Rundstrahlverhalten des Hochtöners selbst unter 30° - Respekt!

Aus diesen Messungen gibt es allerdings noch keinen Hinweis auf die "Delle" bei 3.5 kHz bei der Hörplatzmessung. Wie sieht dann das vertikale Rundstrahlverhalten aus?


-> perfekt!

Wow! Egal ob man sich in 2.5 m Abstand im tiefen Sofa lümmelt oder auf einem hohen Stuhl - der Frequenzgang bleibt so was von gleich, das ist phänomenal. Dieses Verhalten ist uns immer sehr wichtig, da nur so gewährleistet werden kann, dass die Box unter verschiedenen Hörbedingungen weitgehend ähnlich klingt. Bei vielen Boxen ändert sich der Klangeindruck leider sehr stark mit der (Mess-) Höhe. Das ist auf eine nicht ideale Überlagerung beider Treiber im Bereich der Übernahmefrequenz zurückzuführen. Boxsim simuliert den Frequenzgang unter verschiedenen horizontalen und vertikalen Winkeln leider nur alle 30°, aber gerade in der Höhe sollte man das Verhalten in einem +/- 6° breiten Korridor checken. Ansonsten kann man den gemessenen Frequenzgang durch "geschickte" Wahl der Messhöhe fast immer gut aussehen lassen . . .

Also bis dahin kann man nur sagen: alles richtig gemacht! Der leicht badewannenförmige Frequenzgang kommt dem Musikhören bei kleineren bis mittleren Lautstärken entgegen (leichter Loudness-Effekt) und täuscht akustisch eine größere Box vor - ein durchaus probates Mittel bei kleineren Lautsprechern. Aber wie kommt nur diese "Delle" bei 3.5 kHz bei der Hörplatzmessung zustande? Da wurden ja beide Boxen parallel betrieben -> wie sieht die andere Box aus?


-> uuups, was ist das denn?


-> das vertikale Rundstrahlverhalten ist immer noch perfekt!

Der erste Gedanke war: ist da was verpolt?


-> das war es nicht . . .

Da der Spannungsverlauf an den Chassis weitgehend gleich war bleibt nur eine Exemplarstreuung eines Chassis über:


-> da haben wir ja den Übeltäter!


-> schon mit einer Impedanzmessung hätte man den Verdacht haben müssen

donhighend hat die Sippo offensichtlich mit dem "roten" Hochtöner abgestimmt und die Weiche dann auf die 2. Box übertragen in der Annahme, dass sich die Chassis gleich verhalten (dies hat er per Mail bestätigt). Leider müssen wir immer wieder feststellen, dass gerade bei Hochtönern der Impedanzverlauf zweier Chassis oftmals deutlich streut. Das findet man dann zum einem im Schalldruckverlauf wieder, zum anderen funktioniert häufig die Weiche dann ganz anders. Daher sollte man als Eingangskontrolle IMMER den Impedanzverlauf von Chassis überprüfen.

Wir haben die Messungen natürlich auch an den Tieftönern gemacht:


-> der "rote" Tieftöner ist etwas lauter . . .


-> . . . weil er eine geringere Impedanz hat

Hier bleiben die Abweichungen aber sicher im zu erwartenden Rahmen, immerhin kostet so ein Chassis ja auch nur 4.95 €!

Neben Impedanzverlauf und Frequenzgang hätten wir da noch den Verlauf des Klirrfaktors über der Frequenz und dem Pegel:


-> bei 350 Hz "schnarrt" was
-> unter 300 Hz steigt der Klirrfaktor rapide an
-> K2 liegt > 300 Hz sehr niedrig
-> von 1600 bis 3150 Hz stört ein K3-PLateau (wahrscheinlich vom Tieftöner)
-> > 90 dB kollabiert die Sippo zunehmend

Und zum Schluss noch die Pegellinearität:


-> < 125 Hz macht die Sippo ab +6 dB (= 4 V) schlapp, das entspricht etwa 90 dB in 1m
-> ansonsten hält sie sich bis +15 dB wacker und verliert bis dahin nur <= 1 dB

Im "Bassbereich" < 125 Hz macht die Sippo ab einem Schalldruckpegel von etwa 90 dB in 1m zunehmend schlapp. Das entspricht einer Verstärkerleistung von 4 Watt. Darüber steckt die Sippo ganz schön was weg und komprimiert erst ab ca. 15 dB (re 2 V = 11.25 V bzw. 31.6 Watt) punktuell um mehr als 1 dB. Limitierender Faktor ist auch hier wieder der Tieftöner, der Konus-Hochtöner arbeit bis 20V fast kompressionslos - Respekt. Konushochtöner sind offenbar besser als ihr Ruf . . .

 

Fazit:

Die Sippo zeigt, wie man auch mit preiswerten Chassis (und einer Menge Know-How des Entwicklers) eine gute Box bauen kann. Bei der "rechten" Sippo hat donhighend wirklich alles richtig gemacht und den eigentlich recht zickigen Hochtöner mit einer pfiffigen Schaltung doch noch gezwungen sehr ausgewogen zu spielen - Respekt! Leider hat die "linke" Sippo ihm einen Streich gespielt, weil der "linke" Hochtöner sich deutlich anders verhalten hat. Das ist zum einen dem geringen Preis geschuldet, der außer einem Durchgangstest keine weitere Qualitätskontrolle zulässt. Zum anderen ist das Problem teilweise durch die pfiffige Weichenschaltung selbst verschuldet - da diese sehr sensibel auf Chassisschwankungen reagiert.

Ob die Sippo von Anfang an so war oder im Verlauf der HiFi-Music-World - bei der die Sippo oft und laut spielen musste - einen "wegbekommen" hat ist im Nachhinein nicht mehr zu sagen, da donhighend nicht beide Boxen einzeln komplett gemessen hat. Daher zeigt die Sippo neben dem Talent des Entwicklers auch, wie wichtig eine Eingangs- und Endkontrolle ist. Zum Glück hat donhighend noch ein paar Hochtöner in Reserve geordert, so dass die Sippo in Zukunft noch besser spielen kann und aller Wahrscheinlichkeit nach zu einem Nachbau-Renner mutiert. Wir können an dieser Stelle nur eine dicke Empfehlung aussprechen und ein großes Lob an den Entwickler für die Konstruktion UND seinen Mut verteilen.

Zum Schluss noch die Dokumentation von donhighend und das Boxsim-Projekt zum selber rumspielen

Dokumentation - Boxsim

Diskussion zur Sippo

Kommentare (7)
  • alex

    sehr schöne boxen. habe auch vor mir die zu bauen nur wo kann ich die kaufen?

  • Peter  - Die Sippo

    Schöner Bericht ,habe sie auch gebaut .Hab gleich mal 20 Hoch und Tieftöner geordert ehe sie vergriffen sind.Bin begeistert von dem Klang.Stehen jetzt in Ibäh. Mal schauen was sie wert sind. Grüsse Peter

  • Fred  - Bei den Gehäuse-Außenmaßen fehlen jeweils 16 mm.

    Sorry, aber wenn ich das richtig sehe, fehlen bei den Gehäuse-Außenmaßen jeweils 16 mm. D. h. es wurde eine Wandstärke vergessen.

  • Theo
    avatar

    Hallo Fred,

    ich werde das mal checken, danke für den Hinweis.

    :-) Theo

  • prof.inti  - Managerschelte im HS Forum

    :-) Da hat Theo einen sehr schönen Artikel geschrieben und zieht brav in der Einleitung über unsere Manager (bekannt aus Funk und Fernsehen) her ^^.

  • Udo Hölscher  - Sehr schöner Bericht zu eine Klasse Box

    Hab die Sippo selber nachgebaut, allerdings in dem Grundmaß, ohne Furnier etc. gehts auch noch günstiger.
    Klanglich ist jeder Besucher bei mir begeistert, zur Zeit hängen die Beiden wieder an meiner Anlage, aber sonst am PC ...man gönnt sich ja sonst nichts.

    Knackige Bässe die recht ordentlich rein hauen und ein recht schönen angenehmen Klang der auch nach längerem hören nicht nervig wird.

    Für eine Mietwohnung im Altbau machen die beiden absolut genug Feuer um die Nachbarn kennen zu lernen.

    Ein sehr schöner Bericht, denke mal nach dem Bericht werden die Chassis bald ausverkauft sein :D , übrigens hab ich meine noch nicht gemessen, mal sehen wie es bei Ihnen mit der Streuung aussieht.

    Gruß Udo

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