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SABA Greencone Hochtöner

 

Nachdem wir uns den 20 cm durchmessenden Tief-/Mitteltöner SABA Permadyn 19-200-5298-U8 vorgeknöpft hatten, ist nun der ergänzende Hochtöner dran - der natürlich auch eine grüne Membran und immerhin auch einen Nenn-Durchmesser von 10 cm hat! Der Schwingspulendurchmesser ist mit 12 mm noch geringer als beim Tief-/Mitteltöner - und mitten auf dem Polkern ist die Membran mit einer Schaube fixiert: dann kann die ja gar nicht richtig (= kolbenförmig) schwingen . . .

Saba HT

Das erinnert irgendwie entfernt an die Ringradiator-Hochtöner von SB-ACOUSTIC, deren Kalotten auch in der Mitte fixiert sind - nur mit sehr kleiner Kalotte und sehr breitem Rand. Da sind wir mal gespannt, wie sich diese Konstruktion verhält . . .

Unser Datenblatt klärt, was der SABA 1670-DU15 so kann und wie man ihn am besten einsetzt.

 

Foto des Chassis

Chassis-Datenblatt © www.hifi-selbstbau.de
So werden Lautsprecherchassis von HiFi-Selbstbau gemessen
Hersteller: SABA Typ: 1670-DU15, 5 Ohm Datenblatt von radiomuseum.org

Äußerer Eindruck

Der äußere Eindruck:
Von vorne sieht der SABA 1670-DU15 gar nicht nach Hochtöner aus, sondern wegen seines Außendurchmessers von 112 mm eher nach kleinem Breitbänder. Das Chassis sieht irgendwie "altmodisch" aus - kein Wunder, er ist ja auch schon über 60 Jahre alt! Membran und Sicke sehen eigentlich ganz normal aus (bis auf die grünliche Färbung), aber die (symmetrisch angeordneten) vernieteten Schwingspulenzuführungen sieht man heute nicht mehr.
Ungewöhnlich ist vor allem die Fixierung der flach ausgeführten "Staubschutz-Kalotte" durch eine kleine Schraube. So wirkt die flache Staubschutzkalotte als "zweite Sicke" bzw. Zentrierspinne und reduziert die Auslenkung der eigentlichen Membran bei "tiefen" und "mittleren" Frequenzen. Der innere Teil der Membran stellt quasi einen kleinen Ringradiator dar - da sind wir mal gespannt, wie sich diese Konstruktion verhält . . .
Durch die Schraube kann die Membran auch noch nachträglich zentriert werden, nur so lässt sich trotz extrem engem Luftspalt (Magnetmaterial war teuer und Wirkungsgrad extrem wichtig) ein Kratzen der Schwingspule im Luftspalt verhindern.
Von hinten sieht der AlNiCo-Magnet eher schwindsüchtig aus - der massive obere und untere Metallbügel schließt den Magnetkreis, der eigentliche Magnet steckt dazwischen und umschließt gerade mal die 12 mm durchmessende Schwingspule.{tab TSP}

Membranfläche: Außendurchmesser:
Innendurchmesser:
Plugdurchmesser:
-> Membranfläche Sd:
96 mm
88 mm
12 mm
-> 65.3 cm²
TSP aus Impedanzmessung
(Mittelwert und Streuung von
2 Chassis, Anregung -12 dB):
Resonanzfrequenz Fs
DC-Widerstand Rdc
Mechanische Güte Qms
Elektrische Güte Qes
Gesamtgüte Qts
737.9 Hz (+/-1.0%)
5.54 Ohm (+/-6.4%)
10.68 (+/-18.5%)
46.54 (+/-8.3%)
8.682 (+/-16.6%)

Die TSP:

Im Impedanzverlauf deutet sich eine Störstelle um 1250 Hz an, sowie mehrere kleinere Resonanzen zwischen 8 und 14 kHz, die sich entsprechend als Störung im Frequenzgang wiederfinden.Die Resonanzfrequenz ist wegen der harten Einspannung (Stichwort: zweite Sicke) nur gering vom Anregungspegel abhängig, sie ändert sich bei Erhöhung der Anregung von -18 auf -6 dB im Mittel nur um 1.1%. Auf eine Messung bei den beiden höchsten Pegelstufen wurde "aus Altersgründen" verzichtet.Um die Chassis durch die Zusatzmasse nicht zu beschädigen wurden nur die rudimentären TSPs ermittelten - das Fehlen von Vas ist zu verschmerzen, da diese Chassis wegen ihrer sehr hohen Gesamtgüte ohnehin nur in offenen Gehäusen eingebaut werden dürften, außerdem liegt der Nutzbereich deutlich oberhalb der Resonanzfrequenz ;-)Beide Chassis zeigen nur einen geringen Unterschied der Resonanzfrequenz, aber der Gleichstromwiderstand und vor allem die Gütewerte schwanken stark. Auch der gemessene Wirkungsgrad (Mittelwert 6.7 bis 13.3 kHz) unterscheidet sich um 0.68 dB.Die Chassis wurde vorher nicht eingerauscht - sie dürften genügend Betriebsstunden auf der Membrane haben . . .Basierend auf den ermittelten TSPs sind in einer "unendlichen" Schallwand Überhöhungen von 17.7 dB bei 736 Hz (links) bzw. 19.7 dB bei 745 Hz (rechts) zu erwarten.{tab Frequenzgang}Der Frequenzgang:Zunächst wurde untersucht, wie sich der Frequenzgang unterscheidet, wenn man das Chassis von vorne bzw. von hinten einbaut. In beiden Fällen zeigt sich ein dreigeteilter Verlauf:

  • zwischen 1 und 5 kHz verläuft der Frequenzgang einigermaßen linear (Mittelwert ca. 88 dB/2.83V/m)
  • um 700 Hz gibt es eine Überhöhung um ca. 7 dB
  • zwischen 6.7 und 13.3 kHz gibt es ein Plateau (Mittelwert 100.52 dB, Standardabweichung +/- 1.30 dB) - dies ist der nutzbare Frequenzbereich

Durch den Einbau von hinten geht der Pegel im Nutzbereich wegen des 2 cm größeren Abstands zum Mikrofon leicht zurück. Zusätzlich ergeben sich auf Achse Überhöhungen bei 4.7 kHz (+ 3 dB) und zwischen 1 und 2 kHz (bis zu + 5 dB) -> das vollständige Messprogramm wurde daher nur mit von vorne eingebautem Chassis gemacht.Bereits unter 15° fällt der 1670-DU15 im Nutzbereich weitgehend parallel um 5 dB ab, bei höheren Winkeln sind es im Mittel sogar ca. 15 dB. So lässt sich durch leichte Änderung des Hörwinkels die "richtige" Hochtondosis einstellen.Wegen der starken Bündelung im Nutzbereich (6.7 bis 13.3 kHz) verläuft der winkelgewichtete Schalldruck zwischen 1 und 13 kHz weitgehend linear - mit einem 8 dB tiefen und ca. 1 Oktave breiten Einbruch um 4 kHz. Die größte Schallleistung wird in der Nähe der Resonanzfrequenz um 700 Hz abgestrahlt - da ist eine Filterung mit 6 dB pro Oktave nicht wirklich optimal . . .Die Streuung der beiden Chassis auf Achse ist im Nutzbereich sehr gut - und das nach über 60 Jahren . . .

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



Die Sprungantwort:. . . steigt nur relativ "langsam" an, ein Hinweis auf eine nicht allzu hohe obere Grenzfrequenz. Nach 0.091 ms (-> 1/0.091 = 11 kHz) zeigt sich eine 2. Spitze mit 56% der Maximalamplitude - das ist eine Membranresonanz im Nutzbereich (oder die Überlagerungen mehrerer Membranresonanzen). Die zeitliche Auflösung mit einer Abtastrate von 44100 Hz ist nicht ausreichend die genaue(n) Frequenz(en) und Amplitude(n) zu bestimmen.
Im periodenskalierten Zerfallspektren schwingen die Membranresonanzen im Nutzbereich relativ lange aus.Sprungantwort (Chassis L (von vorne), 48 cm. 0°) Zerfallspektrum (Chassis L (von vorne), 48 cm. 0°)


Die Pegellinearität:Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 79 bis 99 dB in 1 m Abstand (das entspricht einer Eingangsleistung von 0.01 bis 1 Watt) gibt es bei Anregung von 20 bis 20000 Hz unterhalb von 1.5 kHz deutliche Linearitätsfehler. Entlastet man das Chassis unterhalb von 2 kHz (Hochpassfilter 12 dB/Oktave), treten oberhalb von 1 kHz keine Linearitätsfehler > 0.5 dB auf.
Dies gilt auch, wenn man die Anregung um 6 dB (0.04 bis 4 Watt) erhöht.


Der Klirrfaktor:Die Klirrkomponente K2 steigt unterhalb von 2 kHz deutlich an. Im Nutzbereich zeigen sich Klirrwerte von ca. 1% bei 100 dB (der Klirrfaktor steigt gering mit dem Anregungspegel). Der unharmonische K3 steigt unterhalb von 1 kHz deutlich an und zeigt eine Überhöhung (bis zu 0.9% bei 100 dB) bei Anregung zwischen 2.2 und 4.4 kHz - dann antwortet das Chassis mit 6.6 bis 13.2 kHz, also dem besonders lauten Nutzbereich. Die höheren Klirrkomponenten liegen oberhalb von 1 kHz fast durchgängig unter 0.1%. Bei K3 bis K8 ist die Pegelabhängigkeit sehr gering.Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 85 / 90 / 95 / 100 dB liegt K2 oberhalb von 2 kHz im Mittel bei noch geringen 0.247 / 0.377 / 0.591 / 0.953 %. Für K3 gilt in diesem Bereich ein Mittelwert von noch geringen 0.241 / 0.283 / 0.311 / 0.349 %.Nach unseren Untersuchungen (Klirrfaktor - wie viel ist zu viel?) lägen alle untersuchten Klirrkomponenten im untersuchten Pegel- und Frequenzbereich oberhalb von 2113 Hz unterhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle.
Bei dieser Disziplin verhalten sich beide Chassis > 2 kHz ähnlich, darunter ist Chassis R deutlich schlechter.Klirrfaktor bei 85 bis 100dB/1m (Halbraum, 48 cm)


HiFi-Selbstbau-Fazit:Der SABA 1650-DU15 ist mit einem Wirkungsgrad von 100.5 dB/2.83V/m (Mittelwert 6.7 Hz bis 13.3 kHz) ein sehr lauter "5 Ohm" 10 cm Hochtöner - Troels Gravensen hatte an einem SABA 1670-DU20 ca. 5 dB mehr gemessen. Der nutzbare Frequenzbereich erstreckt sich von 6.7 bis 13.3 kHz und ist recht linear (Standardabweichung +/- 1.30 dB) - damit passt er ideal als Ergänzung zum 20 cm Tief-/Mitteltöner SABA Permadyn-19-200: der "überschüssige" Pegel kann durch einen Vorwiderstand oder "zu kleinen" Kondensator angepasst werden.Der Frequenzgang beider Chassis ist im "Nutzbereich" (6.7 - 13.3 kHz) sehr ähnlich, nur der mittlere Schalldruckpegel im Nutzbereich unterscheidet sich um 0.68 dB und die Impedanz weicht um fast 10% ab (wobei das "lautere" Chassis komischerweise sogar die höhere Impedanz hat) -> hier sollte die Frequenzweiche unbedingt individuell angepasst werden, damit die Kanalgleichheit stimmt.Der hohe Wirkungsgrad wird offenbar durch die "geschickte" Überlagerung von 4 Membranresonanzen im Abstand von ca. 1/3 Oktave erreicht, was zu einem relativ langen Ausschwingen im Nutzbereich führt.Bereits unter 15° fällt der 1670-DU15 im Nutzbereich weitgehend parallel um 5 dB ab, bei höheren Winkeln sind es im Mittel sogar ca. 15 dB. So lässt sich durch leichte Änderung des Hörwinkels die "richtige" Hochtondosis einstellen.Bis 105 dB mittlerem Schalldruckpegel ist die Pegellinearität > 1 kHz gut.Der Klirrfaktor liegt oberhalb von 2.1 kHz bei Anregung mit Sinustönen unterhalb der Wahrnehmbarkeitsschwelle, allerdings antwortet das Chassis bei Anregung zwischen 2.2 und 4.4 kHz mit "unharmonischem" K3 bei 6.6 bis 13.2 kHz, daher sollte das Chassis von der Anregung in diesem Frequenzbereich entlastet werden - die "übliche" Beschaltung mit einem kleinen Kondensator reicht dazu nicht aus.Die SABA 1670-DU15 werden für ca. 50 €/Paar bei ebay gehandelt. Als Zeichen der "Paargleichheit" wird oft der Gleichstromwiderstand angegeben - dieser Wert sagt aber nichts über den Frequenzgang und den Wirkungsgrad aus (wie unser Paar zeigt) -> hier kann man nur hoffen ein einigermaßen gleiches Paar zu erwischen . . .

Kompletter Datensatz von 2 Chassis (Impedanz, Schalldruck, Bündelungsgrad und Schallleistung im OCT-Format, Klirrfaktor und komplexer Frequenzgang als TXT-Datei, ZIP, 59 kB)