"Wenn man etwas beurteilen will, dann braucht man einen Vergleichsmaßstab". So fing der Artikel zu unserer ersten Aktiv-Referenz an, die wir vor 3.5 Jahren erstmalig auf der HiFi-Music-World 2004 in Wetzlar vorgestellt haben.
Damals hatten wir Chassis verwendet, die in den 80er Jahren - der Blütezeit des Lautsprecher-Selbstbaus - einen legendären Ruf hatten:
Die Zuteilung der Frequenzbereiche geschah nicht etwa mit einer "normalen" passiven Frequenzweiche sondern mit einem digitalen Lautsprecher-Managementsystem (DLMS) , dem BEHRINGER UltraDrive Pro DCX2496. Das war "damals" im HiFi-Bereich eher ungewöhnlich, ebenso wie die Verwendung von PA-Endstufen. Das Gesamtergebnis überzeugte in Wetzlar und im folgenden Jahr in Gelsenkirchen gleichermaßen und hat sicher mit zur heutigen Popularität und Akzeptanz solcher Systeme beigetragen. Auch am Lautsprecher-Contest des HiFi-Forums nahm mit der Mjoelnir von Murray ein solches System teil und hätte den ersten Platz belegt - wäre es nicht außer Konkurrenz gelaufen . . .
Das größte Manko der alten Aktiv-Referenz bestand darin, dass man es mangels Chassis nicht nachbauen konnte. So stand für uns fest: die nächste Generation unserer Aktiv-Referenz sollte mit aktuellen Chassis aufgebaut sein. Bevor wir dieses Projekt angingen wollten wir allerdings zunächst das Machbare im Passivbereich ausloten (und uns dabei bereits intensiv mit aktuellen Chassis beschäftigen). Die Vorgabe war ganz einfach:
- Frequenzgang 40 - 20k Hz +/- 2 dB
- gutes Rundstrahlverhalten bis 10 kHz (horizontal)
- Verzerrungen > 70 Hz bei 95 dB < 1% (K2) bzw. 0.4% (K3)
- Bauteile < 1000 €/Paar (ohne Holz)
Die Konzeption
Damit war klar: die neue Aktiv-Referenz hatte kein leichtes Spiel! Und die Vorgaben waren auch nicht ohne:- Frequenzgang 30 - 20k Hz +/- 1.5 dB
- sehr gutes Rundstrahlverhalten bis 15 kHz (horizontal)
- Verzerrungen > 50 Hz bei 100 dB < 0.5% (K3)
- Bauteile < 4000 €/Paar (inkl. Elektronik)
Die Anforderungen an einen höheren Maximalpegel bei geringeren Verzerrungen konnte nur durch ein 4-Wege-Konzept erreicht werden. Schon vor 20 Jahren gab es solche Systeme sowohl im DIY-Bereich (z.B. Grönemeyer-Box von ELEKTOR) als auch im Fertig-Sektor (z.B. CABASSE Galion V). Dort wurden jeweils 30er Bässe (Konus), 17er Tief-/Mitteltöner (Konus), 50mm Mitteltonkalotten und 19mm Hochtonkalotten bzw. Magnetostaten eingesetzt. Die Abstufung der Membrandurchmesser um den Faktor 2 bis 2.5 bzw. des linearen Hubes um den Faktor 2 bis 3 erlauben gleiche Maximalpegel bei einer Verfünffachung der Trennfrequenz. Diese liegen dann auch folgerichtig bei 160, 800 und 4000 Hz, so dass die Eckfrequenzen 32 bis 20k Hz erreicht werden können.
Auswahl der Chassis
Bei den 17er Tief-/Mitteltönern hatten wir schon einiges gemessen und den ETON 7-375/32 Hex als idealen Kandidaten ausgewählt. Für ihn sprach zum einen die bis knapp 2 kHz fast perfekt arbeitende Hexacone-Membran, aber auch sein - für einen Tief-/Mitteltöner im HiFi-Sektor - relativ hoher Wirkungsgrad von knapp 89 dB/2.83V/m. Aus der spektralen Analyse von 260 CD-Titeln mit WaveAnalyzer wussten wir, dass im Bereich von 400 bis 900 Hz die höchste Energiedichte vorkommt.
Damit ein Chassis dies auch bei längerem Betrieb ohne thermische Kompression umsetzen kann muss es eine kühle Schwingspule bewahren. Da hilft zwar auch eine besonders große Schwingspule, aber noch besser ist die Kombination aus mittelgroßer Schwingspule (32 mm) mit mittelhohem Wirkungsgrad (89 dB), wie sie z.B. der ETON 7-375/32 Hex aufweist.
Bei den 30er Bässen hat sich bei einem kleinen Vergleichstest der VISATON TIW300 durchgesetzt. Er hatte die geringsten Verzerrungen, mit den höchsten Wirkungsgrad (s.o.) und das höchste lineare Verschiebevolumen der 3 Vergleichskandidaten.
Das Feld der 50er Mitteltonkalotten ist nicht gerade stark besetzt. Diese Chassisgattung führt ein Schattendasein, da sie nur in 3-Wege-Systemem mit sehr gutem Bass-/Mitteltöner oder in 4-Wege-Systemen optimal eingesetzt werden können. In einem kleinen 4er Vergleichsfeld hieß der Überraschungssieger schließlich DAYTON RS52AN - mit 50 € das preiswerteste Chassis der Rocket.
Auch das Feld der 19mm Hochtonkalotten ist eher dünn besetzt. Die "Standardgröße" für Hochtöner von 25 bzw. 28 mm ist dank moderner Technik im Hochtonbereich so gut, dass 19mm Kalotten da nicht wesentlich mehr zu bieten haben. Dafür können sie nicht so tief runter und sind weniger stark belastbar. Nachdem bei den 50er Kalotten ein Metaller das Rennen gemacht hatte sollte es auch beim 19er Hochtöner eine Hartmembran sein - was die Auswahl noch weiter einschränkte. Wegen seiner breiten Textilsicke und dem praktischen Berührungsschutz fiel die Wahl schließlich auf den SEAS 22TAF/G.
Die Gehäuseform
Chassis werden im Allgemein so entwickelt, dass sie sich auf einer unendlichen Schallwand perfekt verhalten. Sobald man ein Chassis in eine reales Gehäuse einbaut gibt es Kantenreflexionen, die den Frequenzgang verbiegen. Nun hatten wir extra "perfekte" Chassis ausgewählt, jetzt mussten wir auch eine Möglichkeit finden, die Gehäuseeinflüsse zu minimieren. Bein den üblichen rechteckigen Gehäusen bietet sich dazu eine außermittige Montage sowie die Verwendung von großzügigen Phasen an. Die Einflüsse können durch Programme wie Boxsim oder Edge simuliert werden. Boxsim konzentriert sich auf rechteckige Gehäuse und kann Gehäusephasen simulieren. Bei Edge kann man auch n-eckige Schallwände vorgeben, dafür kann Edge keine Phasen simulieren. Da man bei Edge die Chassis mit der Maus verschieben kann eignet sich das Programm ideal für das "Herumspielen" mit der Chassisposition.Aber welche Form ist denn nun die beste? Uns fielen 4 prinzipielle Realisierungen ein:
| Konventionell (ggf. mit "abgenagten" Ecken)
| Ovales Design (ggf. getrennt)
| Modular (rund oder eckig)
| Breite Front (z.B. ovaler Grundriss)
|
Durch "Herumschieben" der Chassis auf den Schallwänden ergaben sich je nach Position unterschiedliche Auswirkungen. Schnell wurde jedoch klar, dass eine in der Horizontalen symmetrische Anordnung immer die ungünstigste Variante darstellte. "Dummerweise" sehen die meisten der oben gezeigten prinzipiellen Realisierungen mit z.T. unterschiedlich seitlich verschobenen Chassis nicht unbedingt vorteilhaft aus. Lediglich die ovale Form bot durch den "geschwungenen" Einbau (s.u.) optimale Bedingungen. Die ovale Form wurde nicht etwa von Hand gemalt sondern insgesamt 24 Stützpunkte (alle 15°) wurden zunächst berechnet und dann in die Definitionsdatei *.edge kopiert:
| [Baffle] XSize= 4.00000000000000E+0002 YSize= 1.00000000000000E+0003 nCorners=24 CornerX0= 2.00000000000000E-0001 CornerY0= 0.00000000000000E+0000 CornerX1=1.93000000000000E-0001 CornerY1=1.29000000000000E-0001 CornerX2=1.73000000000000E-0001 CornerY2=2.50000000000000E-0001 CornerX3=1.41000000000000E-0001 CornerY3=3.54000000000000E-0001 CornerX4=1.00000000000000E-0001 CornerY4=4.33000000000000E-0001 CornerX5=5.20000000000000E-0002 CornerY5=4.83000000000000E-0001 CornerX6=0.00000000000000E+0000 CornerY6=5.00000000000000E-0001 CornerX7=-5.20000000000000E-0002 CornerY7=4.83000000000000E-0001 CornerX8=-1.00000000000000E-0001 CornerY8=4.33000000000000E-0001 CornerX9=-1.41000000000000E-0001 CornerY9=3.54000000000000E-0001 CornerX10=-1.73000000000000E-0001 CornerY10=2.50000000000000E-0001 CornerX11=-1.93000000000000E-0001 CornerY11=1.29000000000000E-0001 CornerX12=-2.00000000000000E-0001 CornerY12=0.00000000000000E+0000 CornerX13=-1.93000000000000E-0001 CornerY13=-1.29000000000000E-0001 CornerX14=-1.73000000000000E-0001 CornerY14=-2.50000000000000E-0001 CornerX15=-1.41000000000000E-0001 CornerY15=-3.54000000000000E-0001 CornerX16=-1.00000000000000E-0001 CornerY16=-4.33000000000000E-0001 CornerX17=-5.20000000000000E-0002 CornerY17=-4.83000000000000E-0001 CornerX18=0.00000000000000E+0000 CornerY18=-5.00000000000000E-0001 CornerX19=5.20000000000000E-0002 CornerY19=-4.83000000000000E-0001 CornerX20=1.00000000000000E-0001 CornerY20=-4.33000000000000E-0001 CornerX21=1.41000000000000E-0001 CornerY21=-3.54000000000000E-0001 CornerX22=1.73000000000000E-0001 CornerY22=-2.50000000000000E-0001 CornerX23=1.93000000000000E-0001 CornerY23=-1.29000000000000E-0001 Shape=0 . . . |  |
Und so sieht dann die Beeinflussung beim Mitteltöner aus:
Mittig angeordnet auf einer 60 x 110 cm hohen Front (20 cm von oben) sieht es dagegen so aus:
Nach umfangreichem Mausgeschubse kam dann folgende Chassisanordnung heraus:
Da sich der Bass trotz Bassreflexabstimmung mit einem Gehäusevolumen von nur 80 Liter begnügt wurde die angedachte "eckige" Volumenerweiterung gar nicht benötigt und heraus kam eine schlichte, 40 x 100 cm große Ellipse. Die Netto-Gehäusetiefe fiel mit nur 31 cm vergleichsweise gering aus, so dass die Rocket trotz der Höhe von 110 cm (mit Fuß) und maximalen Breite von 40 cm eine beinahe zierliche Figur macht.
Das Gehäuse des Tief-/Mitteltöners wurde als hinten offenes Rohr zwischen Front und Rückwand ausgeführt. Die beiden Kalotten bekamen ein eigenes Separée um sie vor den Druckschwankungen des Basslautsprecher zu schützen.
Die Gehäusekonstruktion ist allerdings nicht ganz ohne. Die auf der HiFi-Music-World 2007 gezeigte Version hat uns die Schreinerei Feirtag unter Verwendung von Biege-MDF (TopanForm) angefertigt. Dieses Material ist nicht im Baumarkt erhältlich und auch nicht so einfach zu verarbeiten. Da braucht man schon eine kleine Schraubzwingenarmee oder eine Pressform damit alles am rechten Fleck bleibt. Als echtes DIY-Magazin lassen wir es uns natürlich nicht nehmen auch eine DIY-Lösung zu erarbeiten, die man auch als fortgeschrittener Hobbyist realisieren kann. Das dauert aber noch ein wenig.
Auswahl der Elektronik
Seit unserer ersten Aktivreferenz verwenden wir das Lautsprecher-Management-System BEHRINGER UltraDrive Pro DCX 2496 (oder kurz: DCX2496). Idealerweise würde man mit einem digitalen Signal (SPDIF bzw. AES/EBU) in den DCX2496 gehen, damit die D/A-Wandlung im CD-Player und die darauf folgende A/D-Wandlung im DCX2496 entfallen kann. Dann kann der DCX2496 auch mit maximaler Genauigkeit rechnen, da das Signal in der Regel voll ausgesteuert ist. Diese Problematik wurde bereits im Rahmen der Auslegung unserer ersten Aktivreferenz erörtert. Nachteil dieses Aufbaus ist jedoch, dass nur digitale Quellen angeschlossen werden können und dass die Lautstärkeregelung NACH dem DCX2496 erfolgen muss - entweder in einem zwischengeschalteten Gerät oder in den Endstufen. Die Anforderungen an diese mehrkanalige Lautstärkeregelung sind extrem hoch, da bei es Abweichungen von z.B. +/- 0.5 ja nicht "nur" zu einer leichten Lautstärkeverschiebung nach links bzw. rechts kommt, sondern ggf. zusätzlich die Klangbalance um bis zu 1 dB verändert wird. Daher ist ein Gleichlauf von < +/- 0.25 dB nötig. Eine preiswerte Lösung stellen AVR-Receiver dar, die über den externen Merkanaleingang lediglich ihre Endstufen und den - sogar ferngesteuerten - Lautstärkeregler zur Verfügung stellen.Wenn man die analogen Eingänge nutzt dann muss man dafür sorgen, dass der Pegel am Eingang möglichst hoch ist, damit die A/D-Wandlung möglichst genau funktioniert und die Rechengenauigkeit möglichst hoch ist. dies kann man dadurch erreichen, dass die darauf folgenden Endstufen sehr unempfindlich eingestellt werden. Dann kann die Lautstärke ganz konventionell über den Vorverstärker geregelt werden. Es empfiehlt sich ggf. die Empfindlichkeit der Endstufen z.B. mit einem Stufenschalter anpassbar zu machen (z.B. 0, -12, -24 dB), um weder maximale Lautstärke zu verschenken noch unter hohem Quantisierungsrauschen bei leisen Pegeln zu leiden.
Beim DCX2496 kommt es bei Wahl der analogen Eingänge gegenüber den digitalen Eingänge zu einem deutlich wahrnehmbaren Qualitätsverlust, auch wenn man "Vollgas" gibt. Bei Wahl des digitalen Eingangs kann es durch die Wandlung der Abtastrate auf 96000 Hz zu einer internen Übersteuerung kommen (digitales Clipping), OBWOHL das originale, digitale Eingangssignal natürlich nicht über 100% ausgesteuert sein kann. Daher sollte der Eingangspegel digital um z.B. 3 dB reduziert werden.
Merke: Auch bei digitalem Eingang wird das originale digitale Signal zunächst verändert (Sample Rate Converter = SRC) bevor es an Berechnen geht.
Da die "analoge" Betriebsart einfacher in eine vorhandene Anlage zu integrieren ist (und es keine fernbedienbaren 8-Kanal-Endstufen gibt) haben wir uns auf dem Markt umgeschaut, ob es andere Lautsprecher-Management-Systeme gibt, die mit analogem Eingagssignal besser klingen als der DCX2496 mit analogem Eingangssignal. Idealerweise sollte das Gerät die Qualität des DCX2496 bei digitalem Eingang erreichen. In diesem Punkt hat uns der ALTO MaxiDrive 3.4 (UVP = 799 €) voll überzeugt, obwohl er auf dem Papier mit "nur" 20 bit A/D-Wandlern technisch unterlegen sein müsste. Bei Musikwiedergabe machtem ihm aber auch kleinste Pegel nicht zu schaffen und er klang laut wie leise fast so gut wie der "digitale" DCX2496. Für die endgültige Version der Rocket haben wir uns dann - auch aus Preisgründen - für die "spartanische" Ausführung ALTO MaxiDrive 3.4 PC (UVP = 459 €) entschieden. Ein weiterer Vorteil ist die "idiotensichere" Bedienung, da man ohne PC nur das Setup Nr. 1 - 64 auswählen kann. Außerdem nerven die vielen LEDs nicht die einem nur ein schlechtes Gewissen machen wenn sie kaum aufleuchten und damit anzeigen, dass das Eingangssignal für optimale Wandler- und Rechengenauigkeit ruhig etwas lauter hätte sein können.
Auch die Endstufen wurden einer kritischen Überprüfung unterzogen. Im Rahmen der Entwicklung unserer ersten Aktivreferenz hatten wir 8 verschiedene, preiswerte Endstufen klanglich beurteilt (Referenz: MERIDIAN 551) und zum Teil gravierende Unterschiede festgestellt:
- ALESIS RA-300
- CONRAD KD-269 (gibt es dort nicht mehr)
- IMG STAGELINE STA-162
- IMG STAGELINE STA-322
- IMG STAGELINE STA-902
- OMNITRONIK P-1000
- THOMANN TAMP S-75
- THOMANN TAMP S-150
Nach nunmehr fast 3 Jahren wollten wir im Rahmen der Entwicklung der neuen Aktivreferenz überprüfen, ob es auch in diesem Punkt noch Verbesserungspotenzial gab. So haben wir uns von ALTO auch gleich noch eine 4-Kanalendstufe MC500.4 sowie eine 2-Kanal-Digitalendstufe D3 ausgeliehen. Beide Endstufen outeten sich klanglich als typische preußisch exakte, fehlerfreie PA-Endstufen. Dabei schied die MC500.4 eigentlich schon durch ihren permanent mitlaufenden, lauten Lüfter aus. Beim Umschalten auf die IMG STAGELINE STA-162 spielte diese aber viel musikalischer auf, so dass sie auch bei der neuen Aktivreferenz zum Einsatz kam. Mit 299 € für 2x 150/250 Watt Sinus/Musik an 8 Ohm sind sie zudem unverschämt günstig. Und sie haben einen temperaturgeregelten Lüfter, der wirklich erst nach 3 Minuten Vollast anspringt. Selbst auf der HiFi-Music-World fiel uns nur 3x auf, dass der Lüfter lief, obwohl es dort zum Teil richtig zur Sache ging. Nach den Erfahrungen auf der HiFi-Music-World 2007 hätten wir allerdings bei Yim-Yok Mans "Poems for Chines Drums" für die Bäse und Basmitteltöner vielleicht doch eine Nummer größer nehmen sollen. Aber wann muss man schon einen stark absorbierenden 50 m³ Raum in Konzertlautstärke beschallen . . .
Nach dem wir im ersten Teil eine wenig die Hintergründe für die Entstehung der Rocket und die grundlegende Konzeption erklärt haben, werden im 2. Teil des Artikels die Messergebnisse im Detail vorgestellt.
Auch interessant zu dem Thema ist die sehr kontroverse Diskussion im Visaton Forum