Tang Band W5-2143

Interessanter 5" Breitbänder von TANG BAND

Auf die Frage "wie viel Lautsprecher braucht der Mensch" haben die Leute von TANG BAND seit fast 30 Jahren dieselbe Antwort: "ein 4" oder 5" Breitbänder reicht völlig aus!" Das heutige TANG BAND-Sortiment umfasst fünfzehn 4" Breitbänder und fünf 5" Breitbänder. Welchen soll man da nehmen? Papier-, Polypropylen oder Titanmembran? Neodym- oder Ferrit-Magnet? 4" oder 5"?

Damit da auch im Bass etwas geht wäre ein 5-Zöller mit großem linearen Hub wie der W5-1880 sicher besser - der ist aber ohne größeren Aufwand in unseren Breiten nicht zu haben. Die anderen 3 haben alle eine Polypropylen-Membran - und den W5-1611SA (HSB-Datenblatt) hatten wir schon getestet.

Damit ist es dann der W5-2143 mit "klassischer" Papiermembran und Ferritmagnet geworden. Seine Besonderheiten sind die nur 5 mm hoch gewickelte Schwingspule, die sich in einem 10 mm langen Luftspalt bewegt, der ungewöhnliche Phaseplug und die ungewöhnliche, strukturierte Santoprene-Sicke.

Unser ausführliches Datenblatt klärt, ob der TANG BAND W5-2143 ein vollwertiger Breitbänder ist und wie er untenrum am besten 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: TANG BAND / BPA	Typ: W5-2143, 8 Ohm	Datenblatt des Herstellers

Foto des Chassis

Der äußere Eindruck:

Von vorne sieht der TANG BAND W5-2143 gewohnt lecker aus: Druckgusskorb, strukturierte Sicke aus Santoprene, naturfarbene Papier-Membran mit Beimischung von Bambus-Fasern und ein cool aussehender Phaseplug machen einen wertigen Eindruck. Die Santoprene-Sicke ist außen und im Übergang zur Papiermembran von vorne schwarz beschichtet (leicht klebrig).

Von hinten ist zu erkennen, dass auch die Papiermembran außen ca. 15 mm breit durchsichtig beschichtet ist (leicht klebrig). Der Druckgusskorb mit breiter Auflagefläche, 4 Anschraubpunkten und vier 20 mm breiten Streben zur frei liegenden, flachen Zentrierspinne und des Magneten ist auch bei anderen 5-Zöllern von TANG BAND zu finden.

 
Die Anschlusslitzen werden auf fast gegenüberliegenden Seiten fast tangential an der Schwingspule befestigt, dadurch wird die Entstehung von Kippmomenten minimiert.
Der Magnet ist mit einem Durchmesser von 90 mm und einer Höhe von 20 mm für die 25 mm durchmessende Schwingspule ordentlich dimensioniert. Die vordere Polplatte ist 10 mm stark. TANG BAND gibt ein Xmax von +/- 2.5 mm an, dementsprechend dürfte die Schwingspule nur 5 mm hoch gewickelt sein, was die bewegten Masse geringhält.
TANG BAND wirbt mit sehr geringen Verzerrungen - wohl auch ein Verdienst des Unterhang-Systems.

Die TSP:

Im Impedanzverlauf zeigen sich Störstellen bei 840 und 1680 Hz, wobei sich erstere kaum, letztere jedoch gut sichtbar im Frequenzgang wiederfinden.

Die Resonanzfrequenz ändert sich bei Erhöhung der Anregung von -18 auf +6 dB um ca. 4.7%, das ist in Anbetracht des Wirkungsgrads von ca. 89 dB/2.83V/m und der relativ weichen Aufhängung von 0.85 mm/N ein guter Wert.

Die von uns gemessen TSPs streuen nur gering, stimmen aber bei der bewegten Masse und dem Äquivalentvolumen nicht gut mit den Herstellerangaben überein - auch bei Annahme einer 30% weicheren Einspannung wäre die Übereinstimmung noch nicht gut:

Eine Analyse der Hersteller-TSPs mit TSPcheck zeigt, dass da einiges nicht zusammenpasst:

Die Membranfläche wird von TANGBAND deutlich größer bestimmt (94 cm² gegenüber 84.6 cm²) -> hier hat TANGBAND wohl die nicht abstrahlende Fläche des Phaseplug nicht abgezogen (5.3 cm²) und bei den Durchmessern etwas geschummelt; auch die Hobby-HiFi kam im Heft 3/2018 auf 87 cm².

Die Chassis wurden natürlich vorher 24 Stunden eingerauscht. Die mechanische Güte Qms ist relativ klein (= höhere Verluste), das sind dann wohl Wirbelstromverluste des Schwingspulenträgers (vermutlich Aluminium).

Und was sagt LASIP zu den gemittelten TSPs?

In einem 8.4 Liter großen geschlossenen Gehäuse ergibt sich eine Gesamtgüte Qtc von 0.707 und es geht bis 94 Hz runter (rote Kurve).
Spendiert man 20 Liter und macht ein Rohr ins Gehäuse (Abstimmfrequenz 54 Hz) dann geht es immerhin bis 47 Hz runter (grüne Kurve).
Macht man die Bassreflexbox nur 14 Liter groß (Abstimmfrequenz 58 Hz) dann geht es auch noch bis 52 Hz runter (blau gestrichelte Kurve).
Mit den Herstellerdaten ergäbe sich in einer 14 Liter großen Bassreflexbox (Fb = 58 Hz, gelbe Kurve) unterhalb von 65 Hz fast die blau gestrichelte Kurve, darüber wäre der Wirkungsgrad aber um sagenhafte 2.5 dB höher.

Mit einem Qts von 0.497 wäre auch eine TQWT möglich, unser TQWT-Rechner empfiehlt folgendes Design:

-> ein bisschen niedrig von der Höhe, aber es geht tief runter

In einem geschlossenen Gehäuse von nur 2.6 Litern (mit Absorption) ergibt sich ein Qtc von 1, ideal für ein GHP-System: mit 390 uF Vorkondensator ginge es dann immer noch bis 92 Hz runter, darunter könnte ein Subwoofer unterstützen:

Simuliert man diese 3 Gehäuseabstimmungen mit WinISD V0.7, so ergeben sich folgende Kennwerte (gleiche Farben wie bei LASIP, Xlin wurde zu 2.5 mm angenommen):

Relativer Frequenzgang [dB]	Maximaler Schalldruck [dB/1m]	Dafür benötigte Leistung [W]
Impedanz [Ohm]	Auslenkung bei 5 Watt [mm]	Strömungsgeschwindigkeit im BR-Rohr [m/s]

- im geschlossenen Gehäuse sind oberhalb von 150 Hz bis zu 102 dB Schalldruck in 1 m Abstand möglich
- der Tiefbassgewinn der "grünen" (BR 20 l, 54 Hz) bzw. "blauen" (BR 14 l, 58 Hz) Box ist zwischen 50 und 70 Hz bis zu 15 dB; bis hinunter zu 50 bzw. 53 Hz können noch 96 dB Schalldruck erzeugt werden
- unterhalb von 50 Hz steigt die Auslenkung schnell stark an -> Yello in laut ist nicht . . .
- bei einem BR-Rohr-Durchmesser von 4.7 cm wäre das Rohr 5.5 (grün) bzw. 7.6 cm (blau) lang und würde bei 5 Watt keine Strömungsgeräusche erzeugen (ab 17 m/s = 5% Schallgeschwindigkeit)

Der Frequenzgang:

. . . verläuft von 150 Hz bis 1.5 kHz weitgehend linear mit leicht abfallender Tendenz. Auf Achse verläuft der Frequenzgang bis 10 kHz weitgehend linear (Mittelwert 88.90 dB, Standardabweichung +/- 1.40 dB), die maximale Abweichung vom Mittelwert beträgt +2.96/-2.81 dB -> ausgeprägte Peaks oder Einbrüche sind dem W5-2143 fremd!
Unter 15° beträgt der Pegelabfall zu 0° bis 6.7 kHz nur 3 dB.

Die Bündelung setzt ab ca. 1 kHz ein, steigt bis 2.8 kHz schön gleichmäßig mit zunehmendem Winkeln zunehmend an. Bis 6.7 kHz nimmt der Anstieg der Bündelung dann zu, bleibt aber bis 60° gleichmäßig (bei 6.7 kHz beträgt der Abfall unter 60° ca. 22 dB). Erst ab ca. 7 kHz ist es vorbei mit dem gleichmäßigen Abfall, um 9 kHz steigt der Pegel unter 45 und 60° um 10 dB an.

Der ideale Verlauf des winkelgewichteten Schalldrucks wäre ein gleichmäßiger Abfall von ca. 3 dB/Oktave ab dem Einsatz der Bündelung. Verglichen damit zeigt der winkelgewichtete Schalldruck beim W5-2143 eine plateauartige Überhöhung um bis zu 5 dB zwischen 1.5 und 3 kHz. Zwischen 5 und 10 kHz verläuft der winkelgewichtete Schalldruck sehr wellig, oberhalb von 10 kHz fällt der winkelgewichtete Schalldruck mit 12 dB/Oktave ab -> in halligen Räumen wird Hochtonglanz fehlen.

Der Bündelungsgrad steigt zwischen 1 und 2.8 kHz gleichmäßig leicht an, darüber verdoppelt sich der Anstieg bis 6.7 kHz. Zwischen 9 und 11 kHz ist die Abstrahlung wieder deutlich breiter, oberhalb von 13 kHz legt die Bündelung dann noch einmal zu.

Die Streuung der beiden Chassis ist auf Achse und unter Winkeln bis 12 kHz sehr gering - Respekt!

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

Sprungantwort/Pegellinearität

Die Sprungantwort steigt sehr schnell an (= hohe obere Grenzfrequenz). Die Membranresonanzen klingen danach innerhalb von 0.6 ms weitestgehend ab. Bis auf den Einbruch zwischen 0.11 und 0.45 ms nach dem Maximum sieht der Verlauf wie aus dem Lehrbuch aus!
Das periodenskalierten Zerfallspektrum sieht bis 8 kHz sehr gut aus (Abklingen auf -30 dB nach spätestens 8 Perioden), um 9 kHz und > 11 kHz schwingt die Membran länger nach (9 kHz 14 Perioden, oberhalb von 11 kHz breitbandig um 9 Perioden).

Sprungantwort (Chassis 1, 20 cm. 0°)

Zerfallspektrum (Chassis 1, 20 cm. 0°)

Die Pegellinearität:

Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 79 bis 99 dB in 1 m Abstand (das entspricht einer Anregung mit 0.57 bis 5.7 Volt bzw. 0.05 bis 5 Watt) gibt es bei Anregung von 20 bis 20000 Hz nur um 120 Hz (2x Fs) und 180 Hz (3x Fs) ab 96 dB Nichtlinearitäten > 0.5 dB.
Erhöht man den Pegel um 6 dB (= doppelte Spannung, vierfache Leistung) gibt es < 300 Hz starke Nichtlinearitäten bei 1x/2x/3x/4x Fs. Darüber gibt es nur um 1.1 (ab 103 dB) und 9 kHz (ab 105 dB) Nichtlinearitäten > 0.5 dB.
Entlastet man das Chassis von tiefen Frequenzen (Hochpass mit 12 dB/Oktave bei 80 Hz) gibt es bei gleichem Pegel im gesamten Frequenzbereich keine Linearitätsfehler > 0.5 dB mehr - das spricht für ein Subwoofer-/Satelliten-System.

Der Klirrfaktor:

Die Klirrkomponente K2 zeigt oberhalb von 100 Hz ein weitgehend lineares Verhalten - mit leicht ansteigendem Verlauf und deutlichen Welligkeiten zwischen 600 Hz und 3 kHz - und erhöht sich moderat mit dem Anregungspegel. Unterhalb von 100 Hz steigt sie kontinuierlich an.
Die Klirrkomponente K3 zeigt oberhalb von 80 Hz ein weitgehend lineares Verhalten, es gibt keine ausgeprägten Überhöhungen (außer bei 100 und 105 dB Anregungspegel um 800 Hz).
Die höheren Klirrkomponenten sind unauffällig und liegen bis 105 dB oberhalb von 250 Hz unter 0.1 %

Bei einem mittleren Schalldruckpegel von 80 / 85 / 90 / 95 / 100 / 105 dB liegt K2 oberhalb von 100 Hz im Mittel bei geringen 0.184 / 0.323 / 0.572 / 1.039 / 1.507 / 2.600%. Für K3 gilt in diesem Bereich ein Mittelwert von geringen 0.085 / 0.110 / 0.157 / 0.229 / 0.295 / 0.742 %.

Nach unseren Untersuchungen (Klirrfaktor - wie viel ist zu viel?) wäre die Klirrkomponenten K2 bis K8 bis 80/85/90/95/100/105 dB erst unterhalb von 42/42/45/63/71/? Hz hörbar, bei Anregungspegeln von 95 und 100 dB dominiert hierbei die unharmonische Klirrkomponente K3.
Bei einem Anregungspegel von 85 bis 95 dB liegt K3 zwischen 596 und 1585 Hz über der Wahrnehmbarkeitsschwelle, für K5 gilt dies von 90 bis 100 dB zwischen 562 und 1062 Hz.
Auch bei 105 dB kollabiert das Chassis bei Anregung > 100 Hz noch nicht.

Klirrfaktor bei 80 bis 105dB/1m (Halbraum, 20 bzw. 48 cm (ab 100 dB))

Gehäuse- und Weichen-Simulation:

Durch Einbau in ein Gehäuse ändert sich der Frequenzgang gegenüber der Podestmessung, sodass ggf. eine Beschaltung des Chassis nötig wird. Dazu wurde das Chassis in ein 22 cm breites, 36 cm hohes und 28 cm tiefes Gehäuse mit 3 cm breiter Fase eingebaut (Innenvolumen 15.3 Liter bei 16 mm Wandstärke).

Der "obere" Sperrkreis (x.x mH || x.x uF || x Ohm) bewirkt eine breitbandige Absenkung um bis zu 6 dB mit einer Mittenfrequenz von ca. 2.5 kHz.
Der "untere" Sperrkreis (x.x mH || x.x uF || x Ohm) bewirkt eine schmalbandige Absenkung um bis zu 5 dB mit einer Mittenfrequenz von ca. 9 kHz.

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## Werte nur für Abonnenten, die können auch das Boxsim-Modell runterladen (siehe Downloads/Abonnenten)
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HiFi-Selbstbau-Fazit:

Der TANGBAND W5-2143 ist ein gutaussehender und wertig gemachter 13cm-Breitbänder, der sich irgendwo zwischen Klassik (Papiermembran) und Moderne (strukturierte Santoprene-Sicke, cooler Phaseplug) bewegt.

Der Frequenzgang im Podest ist weitgehend linear und zeigt keine schmalbandigen Resonanzen. Auch die Sprungantwort und das Zerfallspektrum sehen sehr aufgeräumt aus. Last but not least ist auch der Verlauf der unharmonischen Klirrkomponenten K3 und K5 gutmütig und auf geringem Niveau.

Grobmotorisch ist der W5-2143 natürlich limitiert, aber bis 95 dB gibt es bei breitbandiger Anregung kaum Nichtlinearitäten. Entlastet man ihn von tiefen Frequenzen (Hochpass mit 12 dB/Oktave bei 80 Hz) kann er doppelt so laut (105 dB) spielen ohne zu komprimieren - Respekt!

Besonders erfreulich ist die gute Paargleichheit beider Chassis.

In einem 22 cm breiten, 36 cm hohen und 28 cm tiefen Gehäuse mit 3 cm breiter Fase eingebaut und entsprechendem Filter zeigt er ein sehr ausgewogenes Verhalten. Der Wirkungsgrad liegt dann bei 85.5 dB/2.83V/m, die untere Grenzfrequenz bei etwa 55 Hz.

Mit einem Preis von 105 €/Stück ist der TANGBAND W5-2143 für das Gebotene ausgesprochen preiswert. Wir sind gespannt, wie er sich in dem simulierten Gehäuse macht . . .

Kompletter Datensatz von 2 Chassis (Impedanz, Schalldruck, Bündelungsgrad und Schallleistung im OCT-Format, Klirrfaktor und komplexer Frequenzgang als TXT-Datei, ZIP, 103 kB)