Reparatur CABASSE Brigantin V
Wir haben eine Affinität zu alten Schätzen der Lautsprecherbaukunst, das ist mittlerweile wohl schon jedem aufgefallen. Es gibt auch gute Gründe, warum man sich mit alten Lautsprecherboxen beschäftigen sollte. Erstens sind die Entwickler nicht ganz dumm gewesen, wie Konstruktionen von KEF immer wieder drastisch zeigen, und zweitens kann man unter Umständen sehr viel aus den alten "Kästen" lernen.
Die Firma Cabasse hatte seinerzeit einen richtig guten Ruf in Sachen Lautsprecher. Das Modell Brigantin V war eines der größeren Konstruktionen und wurde nur noch von der weitgehend gleichen Box in Aktivtechnik übertroffen, der Albatros.
Die Firma Cabasse existiert seit 1950 und wurde von Georges Cabasse gegründet. Durch gute Konstruktionen mit überdurchschnittlichem Wirkungsgrad und eher schlankem Bass (die Konkurrenz witzelte oft "koa Bass") begründete sich ein Ruf der bis heute erhalten ist. Ein Besuch von Cabasse auf der High-End ist quasi Pflicht. Denn die Cabasse-Leute bauen nicht nur gute Lautsprecher, sondern sie schaffen es auch diese trotz oft widriger Messebedigungen auf höchstem Niveau spielen zu lassen. Zur Beherrschung der Technik gesellt sich eine Leidenschaft für die Musik, und oft ist es der Chef persönlich der beides dem Publikum näher bringt. Ein: unmotiviertes: "ich leg dann mal ´ne CD ein", wird man bei Cabasse nicht hören.
Hinzu kommt, das die Firma mittlerweile auch ein Vorreiter in Sachen Lautsprecherentwicklung ist und z.B. exzellent gute Koaxialwandler anbietet. Namen wie L’Océan oder La Sphère, zählen schon heute zu den Lautsprecherlegenden..
Es ist uns also eine Ehre an einer Cabasse Brigantin Box mal ein Auge riskieren zu dürfen und haben daher diesen Auftrag mit Freuden angenommen. Viel Spaß bei lesen......
Unser Abonnent highendedi hat eine CABASSE Brigantin V erstanden, bei der Hoch- und Mitteltöner abgeraucht waren. Da CABASSE-Lautsprecher den Ruf haben besonders wirkungsgradstark zu sein (die Brigantin V wird mit 94 dB/W/m angegeben) ist es gar nicht so leicht passende Ersatzchassis zu finden. Auf der Suche ist er beim Stöbern durch unsere Datenblätter auf den CARPOWER DT 284 und den NOVA MD9550 gestoßen - eine absolut passende Wahl wie wir finden.
Foto von highendedis modifizierter Brigantin V
Da uns die alten CABASSE-Trumms schon immer begeistert haben und wir die Idee nicht ertragen konnten, dass dieses Schätzchen nicht wieder vernünftig Musik machen könnte haben wir unseren Abonnenten gerne unterstützt. Da highendedi sehr weit weg von Köln wohnt hat er uns mit Messungen von ATB versorgt und wir haben versucht ein Boxsim-Modell zu erstellen um die Weichenentwicklung zu unterstützen. Leider war highendedi nicht in der Lage Impedanzmessungen zu machen, und ATB-PC kann auch die absolute akustische Phase nicht messen, so dass wir mit highendedis Messungen kein Boxsim-Modell aufbauen konnten.
Vom Mittel- und Hochtöner hatten wir durch unser Datenblatt allerdings die benötigten Werte, und an der Weiche von Tief- und Tief-/Mitteltöner wollte highendedi eigentlich ohnehin nichts ändern.
Elektrisch haben wir dann einfach "ähnliche" Chassis verwendet, und durch einen kleinen "Trick" haben wir auch die relativen Phasen der Chassis ermittelt. Dazu wurde mit JustOct der Frequenzgang von Chassis 1 und 2 zunächst allein gemessen (gleiche Mikrofonposition), und dann Chassis 1 + 2 (beide in Phase) und dann Chassis 1 - 2 (ein Chassis verpolt). In JustDisp gibt es dann die Möglichkeit, aus diesen 4 Messungen die relative Phase zu berechnen (s. Die akustische Phase, das unbekannte Wesen)
Dummerweise passten die Voraussagen des Boxsim-Modells und highendedis Messungen der aufgebauten Weiche nicht so toll zusammen. Zum einen hat Boxsim natürlich Schwierigkeiten den Einfluss der gestaffelten Schallwand korrekt wiederzugeben, zum anderen ist die Messung einer ausgedehnten 4-Wege-Box im Wohnraum auch nicht ganz ohne.
Irgendwie kamen wir trotz zahlreicher Mails und Messungen nicht mehr weiter und wir wollten das Projekt schon aufgeben, als highendedi vorschlug uns eine Box vorbeizuschicken. Dazu nutzte er übrigens eine "Mitfahrgelegenheit" - dass die auch Gegenstände mitnehmen war uns noch nicht in den Sinn gekommen. Wie dem auch sei, das Trumm kam heile bei uns an und wurde zunächst mal ausgiebig vermessen mit dem Ziel, ein Boxsim-Modell zu erstellen.
Messungen
Zunächst mal wurde der Impedanzverlauf gemessen:
-> die Resonanzfrequenz stimmt in etwa mit dem Datenblatt der DT-284S überein
-> das Impedanzmaximum beträgt hier aber nur ca. 6 Ohm, bei der DT-284S waren es ca. 10 Ohm
-> gute Übereinstimmung mit dem Datenblatt (hinten offen), allerdings höhere Pegelabhängigkeit < 800 Hz
-> Membranresonanz bei 2.2 kHz
-> zu kleines Gehäuse (Fc = 110 Hz, Qtc = 0.97)
-> es gibt zwischen 400 und 1000 Hz bereits kleinere Abweichungen vom idealen Verlauf (= Resonanzen/stehende Wellen)
-> sehr hohe Impedanzspitze = hohes Qms
-> Fc=36.4 Hz, Qtc = 0.5 -> wenig Tiefbass, sehr flacher Roll-off
-> Resonanz bei 200 Hz -> stehende Welle im Gehäuse?
Von den Parametern wäre ggf. eine BR-Abstimmung denkbar, allerdings ist die Einspannung sehr weich. Besser wäre eine aktive Bassanhebung.
Bei einer Innenhöhe von ca. 1.30 m müsste sich eigentlich eine stehende Welle bei 171.5/1.30 = 132 Hz ergeben. Die Ausbildung dieser stehenden Welle wird durch die Anordnung des Chassis auf halber Gehäusehöhe aber komplett unterdrückt. Bei der doppelten Frequenz, also 264 Hz, wäre aber eine ausgeprägte stehende Welle in vertikaler Richtung zu erwarten gewesen - die aber auch nicht erkennbar ist. Die 200 Hz müssten dann eigentlich vom Chassis selber kommen, also eine Membranresonanz sein. Das Bassgehäuse ist nur an den Gehäusewänden mit 4cm Glaswolle belegt und ansonsten frei. Wir werden noch mal den unteren Teil des Gehäuses mit Glaswolle auffüllen und die Impedanz erneut messen um die Ursache der Welligkeit besser zu verstehen.
Was sagt denn das Mikro? Dazu wurde der Schalldruck aller 4 Chassis zunächst in ca. 17 cm Abstand gemessen (direkt, ohne weiche):
-> Mittel- und Hochtöner sind laut genug
-> sehr welliger Verlauf im Bassbereich
Um die optimalen Trennfrequenzen herauszufinden gibt es 2 Kriterien:
- Rundstrahlverhalten
- Klirrfaktor
Die folgenden Bilder zeigen das Rundstrahlverhalten der einzelnen Chassis:
-> ab 2500 Hz ausgewogen
-> sehr verzappelter Verlauf in 150cm Abstand
-> der Einbruch bei 600 Hz dürfte die Bodenreflexion sein
Es ist beabsichtigt, den Übergang vom Tief-/Mitteltöner auf die Mitteltonkalotte (vorher ca. 1000 Hz) und von dieser zum Hochtöner (vorher ca. 5500 Hz) durch diese Messungen in 150cm Abstand und einer Messhöhe von 114 cm (Höhe der Stufe zwischen TMT und MT) in einem Boxsim-Modell abzubilden. Der Übergang zwischen Tieftöner und Tief-/Mitteltöner wird in einem 2. Boxsim-Modell simuliert, für die Messungen in 35 cm Abstand genau zwischen beiden Chassis verwendet werden sollen:
So sieht dann die Boxsim-Simulation mit der originalen Weiche von Tief- und Tief-/Mitteltöner unter Verwendung der Messungen in ca. 17 cm Abstand aus:
-> kaum Tiefbass (F3 > 50 Hz) trotz 36er Basslautsprecher und ca. 200 Liter großem Gehäuse
-> breiter Überlappungsbereich, nur geringe Filterwirkung für Tief-/Mitteltöner
-> am oberen Übertragungsende des Tief-/Mitteltöners gibt es eine Überhöhung (insbesondere im Energiefrequenzgang)
-> akustische Trennfrequenzen ca. 300 und 1200 Hz
-> Impedanzminimum von 5.2 Ohm bei 90 Hz
Wenn man Mittel- und Hochtöner ergänzt (Messung in 150 cm Abstand) und auch für den Tief-/Mitteltöner die Messung in 150 cm Abstand verwendet sieht folgende Boxsim-Simulation am Messpunkt vielversprechend aus:
-> Tief-/Mitteltöner und Mitteltöner "verzappelt" durch großen Messabstand
-> kontinuierlich abfallender Energiefrequenzgang
-> akustische Trennfrequenzen ca. 300, 1400 und 5500 Hz
-> Frequenzweiche für Tief- und Tief-/Mitteltöner original (Spulenwerte laut highendedi)
Damit ergab sich eine ordentliche Ausgangsbasis für die anschließende Optimierung im Hörraum. Bevor es dahin ging interessierte uns aber doch noch die Sache mit den 200 Hz beim Tieftöner. Kurzerhand haben wir das weitgehend leere Bassgehäuse mit ca. 3/4 Matte (120 x 62.5 cm) 50 mm dicker Glaswolle zu ca. 50% gefüllt und im Nahfeld diesen Frequenzgang gemessen (rote Kurve):
-> Ursache erkannt (es darf sogar noch etwas mehr sein)!
Zur Unterstützung des subjektiven Feintunings wurde zunächst der Frequenzgang der Einzelchassis ohne Weiche am Hörplatz mit "gewedelter" Messung ermittelt:
Wenn man diese Frequenzgänge in das Simulationsmodell lädt und die akustische Phase beibehält ergibt sich folgender Frequenzgang (geringfügig modifizierte Weiche XO2):
Hinweis: der simulierte Frequenzgang entspricht dem (Energie-) Frequenzgang am Hörplatz !
Und so misst sich das dann am Hörplatz (gewedelt):
In den Übergangsbereichen unterscheidet sich die Simulation von der Messung, da die akustisch relevante Phase am Hörplatz nicht genau nachgebildet werden kann. Hier kommt jetzt das subjektive Feintuning ins Spiel.
Die Vorgabe von highendedi war übrigens, dass die Originalweiche für den Tieftöner und den Tief-/Mitteltöner so weit wie möglich erhalten bleiben sollte. Auch die Schaltung für den Mittel- und Hochtöner sollte nicht zu komplex ausfallen, da die originale Frequenzweichenplatine genutzt werden sollte. Es ging also NICHT primär darum, das bestmögliche Ergebnis aus den Chassis zu holen sondern darum, einen günstigen Kompromiss zu finden! Aus diesem Grund konnten wir die Originalweiche nicht zerlegen und mussten alles auf unserem Steckbrett nachbilden .
Nach 2 Hörsitzungen wurden noch Nuancen verändert, das endgültige Weichenschaltbild sieht dann so aus:
-> in die Weichenzweige von TT und TMT mussten noch Widerstände in Reihe zu den Parallelkondensatoren eingefügt werden
-> beim Hochtöner war eine Impedanzentzerrung nötig um zu viel Brillanz zu verhindern
Bei Wiedergabe von Marla Glen fiel auf, dass es im Bassbereich OHNE die zugefügten 6.8 Ohm bei den Bassimpulsen ab einer gewissen Lautstärke regelrecht "knallte" - dies konnte durch den 6.8 Ohm Widerstand etwas entschärft werden. Ursache ist wahrscheinlich, dass die Bassspule in die Sättigung kommt, was durch die Tatsache "erleichtert" wird, dass auf eine Impedanzentzerrung des Basspeaks verzichtet wurde und es so mit der Originalweiche zu einem Überschwingen bei 80 Hz von 4.5 dB kommt (mit 6.8 Ohm immer noch 4 dB bei 75 Hz). OHNE dieses Überschwingen hätte die Brigantin V aber gar keinen Tiefbass.
Und so sieht nun der Frequenzgang am Hörplatz aus:
-> der Frequenzgang fällt nun gleichmäßig ab (auch > 10 kHz)
-> die Übergänge sind nun etwas "runder"
Wenn man in 1m misst dominiert noch der Direktschal und der Frequenzgang sollte linear verlaufen. Wenn man dann in verschiedenen Höhen misst sollte sich der Frequenzgang idealerweise kaum ändern:
-> erst auf Höhe des Tief-/Mitteltöners wird es kritisch
-> die Einbrüche bei 65 und 110 Hz sind raumbedingt
Verbesserungsvorschläge:
Für highendedi war die Sache damit erledigt, aber wir wären nicht HiFi-Selbstbau, wenn wir das Projekt nicht noch etwas weiter spinnen würden . . . . Denn tiefbassmäßig ist ja nach wie vor tote Hose. Eine Überlegung ist, ob man das Gehäuse nicht auf Bassreflex umbauen und so zusätzlichen Tiefbass gewinnen könnte. Bei Musikwiedergabe per CD werden die tiefen Frequenzen unterhalb von 35 Hz ohnehin meist weggefiltert, da ist die weiche Aufhängung des Tieftöners noch tolerabel. Wer allerdings Schallplatten mit der "bassreflexten" Brigantin V abspielen will kommt um ein Subsonic-Filter nicht herum - sonst wird man beim Anschauen der Bassmembran seekrank . . .
Um die Eignung des EY36 für den Bassreflexbetrieb zu ermitteln wurden die TSPs näherungsweise bestimmt (nur Freiluft -> Vas und Mms fehlen).
Wenn man das Gehäusevolumen der Brigantin V mit 170 l ansetzt (129 cm hoch, 41 cm breit, 33 cm tief - Gehäuse Tief-/Mitteltöner) wäre das Äquivalentvolumen Vas berechnet aus dem Verhältnis Qec/Qes etwa 664 l. Das ergäbe bei einer Membranfläche von 740 cm² eine Nachgiebigkeit der Aufhängung Cms von 0.87 mm/N und damit eine bewegte Masse Mms von 68.6 gr
Mit den TSPs aus dem CABASSE-Forum kann man leider gar nichts anfangen, die sind nämlich in sich völlig inkonsistent (wie ein kurzer Check mit TSPcheck zeigt):
Nicht einmal die Angaben für die Membranfläche Sd (= 0.079 m²) und dem Membrandurchmesser D (= 0.295 m) der Forumsdaten passen zusammen . . .
Wenn man unseren Datensatz in einem Gehäuse von 170 l simuliert, ergibt sich folgender Verlauf:
-> na, das lohnt sich doch!!!
Wir würden das Bassreflexrohr (15cm Durchmesser, 14.3 cm lang) im Gehäuseboden "verstecken" - so kann man das Rohr einfach wieder verschließen wenn der Effekt nicht gefällt:
Der Umbau auf Bassreflex hat aber noch Folgeinvestitionen: die Glaswolle sollte komplett entfernt und durch Noppenschaumstoff ersetzt werden, ansonsten können die Fasern nach außen geblasen werden. Da passt übrigens ganz schön was an Noppenschaumstoff rein (ca. 2 m²/Box), das ist also kein billiges Vergnügen (selbst bei Thomann kostet 1 m² Noppenschaumstoff SA-N30 9.90 €)!
Ggf. wäre dann eine Entzerrung des oberen Impedanzmaximums anzuraten, damit der Tiefbass nicht durch die Überhöhung im Oberbassbereich "übertönt" wird. Dazu wäre für eine geschlossene Box eine Reihenschaltung aus 27 mH, 560 uF und 12 Ohm (EQ1) parallel zum Tieftöner anzubringen (BR-Box: 27 mH, 270 uF, 12 Ohm -> EQ2). Dann würde der Impedanzverlauf und der Frequenzgang (unbeschaltet bzw. mit XO3) wie folgt aussehen:
-> maximaler Tiefbass mit Bassreflex-Gehäuse und Impedanzentzerrung (EQ2)
Die Hochpassfilterung des Tief-/Mitteltöners funktioniert zwar akustisch sehr gut (siehe ganz oben), aber mechanisch wird das Chassis z.B. bei Marla Glen ganz schön gestresst - das geht besser, z.B. mit einer Luftspule von 3.9mH (1.0 m Drahtdurchmesser) parallel zum Chassis:
-> mehr als 15 dB Entlastung unter 100 Hz !!!
Fazit:
- Mit 2 preiswerten, neuen Chassis (UVP zusammen knapp 110 €/Box) und geringen Modifikationen der originalen Frequenzweiche konnte die CABASSE Brigantin V wieder zum Leben erweckt werden. Sie verträgt eine leicht bassbetonende Aufstellung und bedankt sich für eine Raummode bei 35 Hz, dann betört sie aber mit einem vollen Klang. Im Bereich der Mitteltonkalotte packt sie je nach Abmischung der Tonkonserve manchmal etwas kräftig zu.
- Im Tiefbassbereich ist die Brigantin V aber eine Enttäuschung. Unsere Raumresonanz von knapp 30 Hz wird kaum noch angeregt - das ist nun wirklich zu wenig des Guten für so einen Trumm. Die TSPs erlauben auch einen Umbau auf eine Bassreflexbox, dann muss die Brigantin V aber vor subsonischen Frequenzen geschützt und die Glaswolle z.B. durch Noppenschaumstoff ersetzt werden. Außerdem sollte die Weiche für den Tieftöner dann entsprechend modifiziert werden (EQ2).
- Die CABASSE Brigantin V hat zwar ein stimmiges Grundkonzept (4-Wege mit großem Bass, 17er Tief-/Mitteltöner, 50er Kalotte und 19er Kalotte, "stufige" Frontwand zum näherungsweisen Ausgleich der akustischen Zentren), aber das Mitteltongehäuse ist zu klein, die Abstimmung im Bassbereich SEHR schlank (da würde man heute eine Bassreflexkonstruktion mit härterer Einspannung des Tieftöners wählen) und die Frequenzweiche ist vom Layout (Hochpass für Tief-/Mitteltöner greift nicht, Bassüberhöhung bei 80 Hz) und von der Bauteilequalität her der Qualität der Chassis und des Gehäuses in keinster Weise angemessen. Da ist man heute dank Boxsim und Messtechnik schlauer. Wobei wie bei jeder Box auch kommerzielle Erwägungen zu berücksichtigen sind: die CABASSE-Entwickler wussten sicher wie es besser geht - die Kaufleute haben sie nur nicht gelassen! Aber das ist ja das Schöne am Selbstbau, da ist man Entwickler und Kaufman in einer Person - und kann sogar ein solches Flaggschiff verbessern. Wobei eine Vollaktivierung mit DSP-Weiche à la Rocketnatürlich optimal wäre . . .
- Und hier das Fazit des Auftraggebers:
"nun endlich bin ich bin am Wochenende fertig geworden (Frequenzweiche, Zusammenbau) und heute hatte ich Zeit zum Probehören. Frequenzgang hatte ich auch mal Interesse halber gemessen, 2m Abstand und Höhe ca TMT -> sieht sehr gut aus.
Klang: Gleich mal die übliche Verdächtigen die ich immer so höre, denn da hat man den besten Vergleich im Ohr. Marla Glen - Cost of freedom: Hat jetzt die passende Tonalität, Stimme nicht zu dünn, Bass nicht zu fett
Eagles - Hotel California (Hell freezes over): Tiefstbasspunch fehlt natürlich etwas, aber gar nicht so übel. Stimme kommt nicht zu schrill (ist sonst oft etwas heftig), recht ausgewogen.
Nils Lofgren - Keith don't go: Stimme einen Hauch zu dünn, sonst passt's.
Hugh Masekela - Stimela: Super, hier kommt die enthaltene Dynamik voll rübäh ;-) .
Fazit: Sehr sehr schön geworden, für mich von der Abstimmung her eher besser als die El Nino, weil eher die Höhen etwas betont sind. Sehr ausgewogen, Detailreichtum o.k. wenn auch ein wenig weniger als bei der El Nino. Bass kommt trocken aber natürlich eher etwas asketisch - eh klar." - Nochmal der Auftraggeber:
"Ach ja: Woran hat's denn nun bei mir gelegen, waren die Messungen nicht ganz korrekt, oder sonstiges ... ? Oder ist es einfach nicht möglich das eben nur aus der Ferne zu betrachten? Wahrscheinlich schon, und eben auch wohl Eure Erfahrung ..."
Vorher hatte highendedi viel mit ATB PC gemessen und ausprobiert, aber selbst mit Unterstützung aus der Ferne zur Interpretation der Messungen und Boxsim-Hilfe bei der Weiche für Mittel- und Hochton bekam er kein für ihn zufriedenstellendes Ergebnis.
Ein Grund ist sicher, dass er keinen RAR zum Messen hat und dass auch sein Hörraum deutlich halliger als unserer ist. Außerdem ist die Brigantin V eine sehr große 4-Wege-Box - da muss man einfach eine gewisse Messentfernung einhalten um alle Chassis gleich zu gewichten. Es wurden zwar auch Messungen in 50 cm Abstand gemacht, wo dann nur 3 der 4 Chassis realistisch gewichtet wurden, aber die Diskrepanz der beiden Messungen hat highendedi offenbar eher verwirrt als dass es geholfen hätte das Problem zu verstehen.
Dazu kommt aber auch, dass ATB PC keine "gewedelten Messungen" erlaubt und er mit den "verzappelten" Ergebnissen der 1-Punkt-Messung leben musste.
Und schließlich konnte er keine Impedanzmessungen machen, dadurch konnte er kein Boxsim-Modell erstellen.
Aber selbst unsere beiden Boxsim-Modelle (eines für Tief- und Tief-/Mitteltöner mit Nahfeldmessungen, das andere mit Messungen in 150 cm Abstand und schlechter Simulation < 700 Hz) war nicht perfekt sondern nur ein Schritt auf dem Weg zum Endergebnis. Denn allein damit wäre das Ergebnis auch nicht so gut geworden. Der wichtigste Schritt ist - wie immer - das subjektive Feintuning. Das wird bei uns natürlich dadurch "begünstigt", dass wir durch unsere steckbare Frequenzweiche Modifikationen sehr schnell vornehmen können. Aber auch dadurch, dass wir unsere Teststücke einfach in- und auswendig kennen und auch kleine Abweichungen bemerken und mithilfe von Messungen und Simulationen rausfinden wie wir entsprechend gegensteuern können. Da träfe dann wohl der Begriff "Erfahrung" zu.
Und schließlich machen wir das subjektive Feintuning immer zu zweit. Und wenn wir beide zufrieden sind sind es meist auch unsere Abonnenten ;-)
was genau würdest Du denn da von uns wissen wollen? Schreibe uns doch einfach eine Mail an info ät hifi minus selbstbau punkt de
Theo