3-Wege Lautsprecher

Trio (öffentlich)


Einführung

Der Name unseres neuen Lautsprecher TRIO wird im Ursprung von dem lateinischen Wort „tres“, drei abgeleitet. Das Wort „tres“ bedeutet „eine Gruppe von drei“, wie z.B. drei Farben, oder, wie in unserem Fall drei Chassis. Haben wir uns bisher vor allem auf den Breitband- und Zweiwege-Sektor spezialisiert, so sind wir auf der Suche nach einer neuen, nachbaubaren passiven Arbeitsreferenz bei einem Dreiwegesystem hängen geblieben. Warum 3 Wege? Wie sicher fast alle wissen und in unseren diversen Grundlagen zu lesen ist, wäre die Punktschallquelle eigentlich der ideale Wandler. Warum sollte man ein Musiksignal denn auch in Teile zerlegen und hoffen, dass es sich auf dem Weg zwischen Lautsprecher und Ohr wieder korrekt zusammenfügt? Da die Physik uns hier einige kleine und große Steine in den Weg legt, muss man das aber leider tun. So muss man beispielsweise um tiefe Töne mit bestimmten Lautstärken abstrahlen zu können viel Luft verdrängen. Viel Luft verdrängt aber nur mit großen, dann meist schweren Membranen und (oder) einem entsprechend langem Hub. Das jedoch wiederum verhindert, dass man hohe Töne abstrahlt weil man hierfür leichte Membranen braucht. 20000 Schwingungen pro Sekunde im Hochtonbereich macht man eben nicht mit einer 50 gr. schweren Tieftonmembran.

In der Regel reicht es nun, den für den Menschen relevanten Bereich von 20 Hz bis 20000 Hz in zwei Bereiche aufzuteilen. Zum einen weil die Frequenzen unterhalb von 50 Hz nicht SO extrem wichtig sind und der Bereich ab da heute locker von guten 17 oder 20 cm Treiber abgedeckt werden kann. Diese Treiber können dank modernster Materialien und ausgefeilter Technik großen Teil des Mitteltonanteils übernehmen und müssen erst ab ca. 2000 Hz durch einen Hochtöner unterstützt werden.

Will man jedoch die Grenzen der Fein- und Grobdynamik, des Tiefgangs und des Auflösungsvermögens ausloten, muss man den Hörbereich in weitere Wege aufteilen und für jeden Bereich einen Spezialisten engagieren, der in dem ihm zugewiesenen Bereich optimal arbeitet. Um ein perfektes Ergebnis zu erhalten, wäre es zudem nötig, dass jeder Teilnehmer der Wiedergabegemeinschaft wie ein Kolben arbeitet und auch wirklich nichts tut, was er nicht tun soll. Hier jedoch kommt ein weiteres Problem auf den Konstrukteur zu. Hartmembranen haben den Ruf wie Kolben zu arbeiten, brechen aber je nach Membrandesign und -durchmesser allzu gerne in heftigste Resonanzen auf. Diese gilt es mit geeignetem Mitteln zu unterdrücken. Weiche Membranen unterdrücken Resonanzen recht effektiv, kommen aber bei heftigen Dynamiksprüngen schnell an ihre Grenzen, und so muss jeder Konstrukteur für sich herausfinden, welche Ansprüche er an das zu entwickelnde System stellt und dementsprechend die Chassis dafür auswählen.


Am Anfang war der Mitteltöner

Das Unterfangen einen perfekten Lautsprecher zu konstruieren ist also alles in allem wie ein Eiertanz, bei dem es darauf ankommt den besten Kompromiss zwischen all den widersprüchlichen Forderungen zu erzielen. Auf der Suche nach den passenden Eiern.....ähm Chassis sind wir schon vor relativ langer Zeit auf einen Mitteltöner aufmerksam geworden der in seinem Bereich die von uns geforderten Eigenschaften zu haben schien. Hatten bis hierhin einige Mitteltöner in unseren Versuchen in einer oder mehreren Disziplinen versagt, so schien der VISATON AL130M als das richtig zu machen, was wir von einem guten Mitteltöner erwarteten. Er ist extrem dynamikfähig, verhält sich in seinem Arbeitsbereich nahezu perfekt und kostet darüber hinaus nicht die Welt. Die Visatöner haben in ihrem Lieferumfang zwei verschiedene Exemplare des AL130. Einer der beiden Kandidaten ist dabei auch für 2-Wege-Systeme einzusetzen, da er durch eine längere Schwingspule auch schon mal das ein oder andere tiefere Tönchen seiner Konstruktion entlocken kann. Das Chassis mit dem Nachnamen „M“ (wie Mitteltöner) ist jedoch der Spezialist, den wir suchten. Hinzu kommt, dass er knapp 2 dB lauter ist als sein Kollege und Wirkungsgrad durch nichts zu ersetzen ist außer durch noch mehr Wirkungsgrad. Dies geht vor allem auf das Konto einer kürzeren Schwingspule, wodurch sich eine geringere bewegte Masse ergibt. Mit einem Schwingspulenüberhang von jeweils 3 mm ist der AL130M aber immer noch sehr hubfreudig.

Warum fangen wir eigentlich mit dem Mitteltöner an? Nun, aus unserer Sicht steht und fällt ein Lautsprecherkonzept mit dem Mitteltöner, da sich zwischen 300 bis 3000 Hz ein Großteil der Musik abspielt. Das kann man einfach dadurch nachvollziehen, dass man bei einem 3-Wege-System die Musik mal nur über den Tieftöner, dann den Mitteltöner und dann den Hochtöner hört. Da hört sich der Bass ganz grummelig an und der Hochtöner zischelt vor sich hin – nur der Mitteltöner macht „Musik“! Durch das obige Experiment kann man auch einfach nachvollziehen, dass der Eindruck von „Schnelligkeit“ im Bass vor allem durch den Mitteltöner und nicht etwa, wie oft falsch angenommen, durch leichte Membranen im Tieftonbereich erzeugt wird. Hat man einen mittelmäßigen Mitteltöner (komisches Wortspiel), so kann weder ein exzellenter Hochtöner noch ein erstklassiger Tieftöner die schon verbrannten Kastanien aus dem Feuer holen. Der Mensch reagiert empfindlich auf Stimmen und hier hat der Mitteltöner mit seiner Qualität ein gewichtiges Wörtchen mitzureden.
Wie wir auf den VISATON AL130M gekommen sind ist eine einfache und kurze Geschichte. Erstens überzeugt er mit sehr guten und brauchbaren Daten seitens des Herstellers und zweitens hatten wir des öfteren Gelegenheit, ihn in Haan bei der Firma VISATON auf den diversen Forentreffen zu hören. In diesen Hörsessions fiel er in erster Linie dadurch auf, dass er nicht auffiel, was im allgemeinen immer ein gutes Zeichen ist. Schon so mancher vorlauter „Marktschreier“ hatte im zweiten Anlauf durch aufdringliche Nervigkeit enttäuscht.


Der "passende" Hochtöner

Mitteltöner hart, Hochtöner auch hart? Wie wir oben schon andeuteten, sollte es unser Lautsprecher auch mal „krachen“ lassen können, sprich so richtig dynamisch und laut zu Werke gehen. Hier haben normale Textilkalotten jedoch oft ein Problem, weil ihre Membran recht früh in Teilschwingungen aufbricht und nicht mehr dem geforderten kolbenförmigen Verhalten entspricht. Große Kalotten können das wesentlich besser, kommen jedoch kaum noch über die 12 kHz Grenze hinaus und lassen es oft an Auflösungsvermögen mangeln. Das Rundstrahlverhalten verschlechtert sich durch die große Membran ebenfalls.

Nach einigen Versuchen mit diversen Hochtonmagnetostaten und Bändchenlautsprechern sind wir von diesem Prinzip schnell wieder abgekommen. Dafür gibt es zwei entscheidende Gründe. Erstens können viele Hochtöner dieser Art nicht wirklich sauber und klirrfrei bis hinunter zu 2000 Hz arbeiten was, wie wir später sehen werden, sehr wichtig für unseren Mitteltöner ist. Zweitens versagen diese Lautsprecher in den meisten Fällen bei der von uns geforderten Dynamikfähigkeit .
Nein nicht Feindynamik, hier sind die Folienwandler kaum zu toppen, uns geht es darum, dass ein Hochtöner auch ein Schlagzeug in all seinen dynamischen Nuancen wiedergeben kann. Wer einmal ein 20“ Crash-Ride Becken in gehobener Lautstärke über einen Folienwandler gehört hat, der weiß, dass da etwas nicht stimmen kann. Man hat immer das Gefühl „da sei was kaputt“. Zumindest ich (Theo) als Schlagzeuger kenne bis heute keinen Folienwandler der das perfekt rüberbringt. Bei kleinen Jazz Ensembles und moderater Lautstärke sind diese Wandler aber ziemlich perfekt.

Nun gut, auch hier hat VISATON ein Chassis im Sortiment, dass all die positiven Eigenschaften in sich vereint ohne viel Negatives aufkommen zu lassen. Es handelt sich um den VISATON KE25SC, eine 25 mm Keramik-Kalotte die schier Unglaubliches zu leisten im Stande ist. Sowohl fein- als auch grobdynamisch spielt dieses Chassis in der allerhöchsten Liga und ist selbst bei sehr großen Lautstärken nicht zum „schreien“ zu verleiten. KOMPLIMENT! Hinzu kommt, dass dieser Hochtöner sich mit dem AL130M zu einer Einheit zusammenfügt, als wäre es ein Chassis. Das haben wir in unserem Boxsim-Beitrag bereits gezeigt und das bestätigte sich auch später bei der Weichenabstimmung.


In der Tiefe liegt die Kraft

"Im Keller liegen die Kohlen", möchte man meinen. Wer holt also jetzt für uns die Kohlen aus dem besagten Keller? Wer macht den restlichen Bereich unterhalb des Mitteltöners? Thomas Ahlersmeyer, alias PICO, hatte da schon seit Monaten ein Chassis im Visier, und es schien als habe dieses Chassis nur auf unsere Kombi gewartet. Der ALCONE AC10HE, im Vertrieb von Lautsprecherspezialist Strassacker, fügt sich messtechnisch wie auch optisch in unsere Chassisbande nahezu perfekt ein. Dabei liefert das Chassis einen idealen Frequenzgang bis ca. 1000 Hz, was uns reichlich Spielraum in der Wahl der Trennfrequenz lässt. Das alleine ist aber nicht entscheidend, auch der Klirrfaktor und hier der „böse“ K3 Wert bleibt bis etwa 700 Hz auch bei 95 dB bei maximalen 0.4%. Das sind die Traumwerte die wir für unsere Kombination suchten.



Wir hatten nun rein theoretisch unsere „drei von der Tankstelle“ zusammen und es galt, sie zum ersten mal zusammenzufügen. Das haben wir dann im Rahmen unseres Workshops Workshop "Aktive Lautsprecher mit digitaler Frequenzweiche“ in Gelsenkirchen zum ersten mal in Gestalt unseres modularen Testgehäuses getan.

Nicht nur wir waren überrascht welches Potential in der Kombination lag! Obwohl nur grob abgestimmt wurde schnell klar, dass die Chassis sich in ihren Disziplinen perfekt ergänzten und es konnte nach dem Workshop an die Konstruktion eines wohnraumfreundlichen, sprich frauenfreundlichen Lautsprechers gehen.

Passt oder passt nicht

Dass uns das gelungen ist zeigen die positiven Reaktionen der Damenwelt, die uns bei diversen Besichtigungsterminen eine positive Bewertung betreffend der Größe der Lautsprecher brachten. Die Grundmaße 90 x 32 x 42 (HxBxT) fallen im Raum wirklich kaum ins Gewicht und lassen sich in den meisten fällen in den Wohnraum integrieren.

Die Kosten für das gesamte Projekt belaufen sich auf 527,46 Euro pro Seite, das ist für ein Projekt dieser Güte recht wenig.

Den kompletten Bericht inklusive aller Bauteile, Maße und Messungen findet man im Artikel für Abonnenten.

 

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