2-Wege Lautsprecher

MA1 (TQWT mit 13 cm Chassis)


Auf der 1. deutschen HiFi-Selbstbaumesse 2002 in Berlin wurde die MA1 (damals noch K1, im Bild rechts unten) dem Publikum vorgestellt. Hatten wir zunächst befürchtet, im sehr großen Vorführraum von 125 m² mit diesem Lautsprecher erhebliche Probleme zu bekommen, entwickelte sich der kleine Standlautsprecher schnell zum Publikumsliebling.

Trotz des nur 130 mm messenden Tiefmitteltonchassis von Peerless konnte die K1 mit erstaunlichem Dynamikumfang und tonal recht ausgeglichener Wiedergabe sehr viele Freunde finden.

Auf dieser Basis machten wir uns an die Weiterentwicklung und verbesserten den Lautsprecher nochmals in Punkto Tonalität, speziell im wichtigen Mitteltonbereich. Zudem wollten wir, ohne die Wiedergabeeigenschaften zu verschlechtern, die Belastbarkeit des Systems erhöhen, welche uns durch die 6 dB Ankopplung des Hochtöners recht niedrig erschien.

Die MA1 ist der erste Lautsprecher einer Serie mit Peerless Tiefmitteltönern und Monacor Hochtonkalotten. Wir bauen diese Serie kontinuierlich aus, so dass sich mit der Zeit viele Kombinationsmöglichkeiten bis hin zur Heimkinoanlage ergeben werden.

Die Peerless Chassis eignen sich durch ihre technischen Daten hervorragend für die heute wieder sehr beliebte Gehäuseform TQWT und glänzen mit sehr guten Eigenschaften wie Pegelfestigkeit und ausgeglichenem Frequenzgang. Der perfekte Hochtöner hierzu fand sich nach einigen Testen im Monacor DT-25N, einer 25 mm Gewebekalotte erster Klasse. Sind die Chassis hinreichend eingespielt, ergibt sich, wie wir später sehen werden, ein fast perfektes Duo.

Hier die beiden Treibenden, die gut für den Transport verpackt ankommen:

Es handelt sich um den 130 mm Peerless Tiefmitteltöner CSC-145G und die 25 mm Textilkalotte DT-25N von Number One. Beide Chassis sind sehr gut verarbeitet und jeden Cent ihres Preises Wert.

 

Wer mit dem Peerless CSC-145G einen Lautsprecher bauen möchte der jeden Kenner in Sachen Tiefgang und saubere Basswiedergabe überzeugt, tut gut daran dieses Chassis in eine TML oder TQWT Konstruktion zu bauen. Der kleine 130er klingt zwar auch in einem geschlossenen Gehäuse sehr gut, aber wenn man mit wenig Stellfläche und sparsamen Budget einen Lautsprecher bauen will der sauber 38 Hz wiedergibt und dabei auch noch recht laut spielt, findet man in diesem Ausnahme-Bass den richtigen Partner.

Gesagt getan

Wir haben die Werte des Herstellers und unsere eigene Meßwerte miteinander verglichen und erfreut festgestellt das sich diese nicht wesentlich unterschieden. Das ist für den Selbstbauer ohne Meßequipment extrem wichtig, weil dadurch gewährleistet ist das man auch zu Hause zu guten Ergebnissen kommt. Wir gehen an anderer Stelle zu einem späteren Zeitpunkt auf diese Thematik noch genauer ein.

Wir brauchen, um mit dem Martin King Sheet aus unserem Grundlagenartikel oder mit der Online Berechnungsmöglichkeit für TQWT´s arbeiten zu können folgende Daten des Chassis:

Die Resonanzfrequenz, den Wert Qts und die Effektive Membranfläche. Diese Werte werden beim CSC-145G vom Hersteller wie folgt angegeben:

Fs: 52 Hz
Qts: 0.44
Sd: 91 cm²

Damit ergibt sich in unserem Online-Tool folgendes Ergebnis

Die Simulation zeigt uns beeindruckende 35 Hz -3 dB bei einem Gesamtvolumen von ca. 30 Litern und Sie dürfen uns glauben, in diese Richtung kommt das kleine Böxlein. Wenn man die Box ein wenig niedriger macht und dafür etwas tiefer als simuliert, kommt eine auch für Frauenaugen proportional angenehme Erscheinung heraus.

Was macht Martin?

Wenn wir den MathCadExplorer bemühen um das Ganze etwas ausführlicher zu betrachten, kommen wir zu den folgenden Ergebnissen:

Zunächst der simulierte Frequenzgang

Hier das Zusammenspiel von Chassis und TQWT Öffnung

Das Impedanzverhalten ist einigen Verstärkern ja auch nicht egal

Was sehr erfreulich und auch deutlich zu hören ist, es wird uns ein sehr sauberes Impulsverhalten vorrausgesagt

 

Das Zweifamilienhaus der Kombination

 

Wenn möglich, sollte der Hochtöner eingefräst sein

 

Der Bedämpfungsplan

Nun aber zu den ersten Messergebnissen. Wollen wir doch mal sehen wie sich denn die Chassis im Nahfeld verhalten, damit wir einen ersten Überblick bekommen bis zu welchen Einsatzfrequenzen sie denn zu verwenden sind.

Der Peerless ist mit seiner Sandwich-Polypropylene-Membran ausgesprochen gutmütig gerade bei hohen Frequenzen. Das lässt dem Konstrukteur viel Freiraum was die Auslegung der Frequenzweiche betrifft, denn das Chassis ermöglicht es die Trennfrequenz recht frei zu wählen. Da wo es bei ca. 8 kHz unruhig wird, ist das Chassis durch die Weiche längst ausgeblendet und so können sich keinerlei störende Einflüsse im Klangbild bemerkbar machen. Auch im Impedanzgang zeigt sich der Peerless gutmütig und ist leicht zu entzerren, damit wir den Tiefpass leichter abstimmen können.

 

Mit Impedanzkorrektur und 6 dB Tiefpass ergibt sich dann am Hörplatz folgendes schöne Ergebnis.

Jetzt müssen wir nur noch den oberen Spielpartner des CSC-145G einnorden. Der DT-25N (Monacor) zeigt sich nach einer gewissen Einspielzeit von seiner besten Seite was uns auch hier bei der Konstruktion der Weiche keine grauen Haare bekommen lässt.

 

Da wir wissen das der Hochtöner auf jeden Fall in der Lautstärke abgesenkt werden muss, machen wir mit etwas Geschick doch direkt eine Impedanzkorrektur daraus um auch hier mit möglichst kleinem Bauteileaufwand ein perfekt funktionieren Weiche zu bekommen.

Ein Vorwiederstand und ein Parallelwiederstand glätten den Impedanzgang ganz erheblich, so das wir mit einer 12 dB/Oktave Schaltung einen sehr schönen, zum Tieftöner symmetrischen Amplitudenabfall hinbekommen.

Der Gesamtimpedanzgang mit kompletter Weiche zeigt uns, dass wir es mit einem für Verstärker sehr unkritischen 6 Ohm Lautsprecher zu tun haben.

Im Spannungsfrequenzgang kann man, nachdem die Pegel angeglichen wurden, sehen, dass die Trennfrequenz bei 3500 Hz liegt. Das ist in erster Linie dem perfekten Verhalten des CSC-145G zu verdanken, weil er im oberen Frequenzbereich keinerlei "Ausreißer" bringt. Durch die relativ hohe Trennung und der zusätzlichen Pegelabsenkung ist der Hochtöner sehr gut gegen Überlastung geschützt was bewirkt, dass dieser Lautsprecher auch etwas lauter gespielt werden kann.

 

Die Frequenzgangmessung am Hörplatz zeigt uns wie wunderbar diese beiden Chassis miteinander Harmonieren. Im Bereich zwischen 200 Hz und 10 kHz haben wir ein sehr ausgeglichenes Verhalten mit einem Frequenzgangfehler von ± 2 dB. Leider können wir das in unserem Büro nicht so perfekt darstellen, was sich aber durch den Bau eines eigenen Messraumes bis nächstes Jahr erledigen dürfte. Wir werden dann auf jeden Fall unsere Konstruktionen noch einmal genauer messen und das hier dokumentieren.

Wir haben es geschafft das die Spritzigkeit der ersten 6 dB Frequenzweiche (Messe Berlin) erhalten blieb, aber die tonale Ausgeglichenheit und Belastbarkeit des Systems wesentlich verbessert wurde. Das hat zwar etliche Stunden an Zeit gekostet, ist aber ein Workarround gewesen, aus dem sich auch der Nachfolger (MA2) entwickelt hat, den wir in der nächsten Ausgabe vorstellen werden. Die Kombination von CSC-145G lässt sich auch hervorragend in einem geschlossenen Gehäuse betreiben, was den Betrieb in einem 5.0 System denkbar einfach macht. 5.0 deshalb, weil die MA1 im Tiefton bis 35 Hz sauber arbeitet und man zunächst getrost auf einen weiteren Subwoofer verzichten kann.

Als letztes hier noch die endgültige Schaltung der Frequenzweiche

Viel Spaß beim Nachbau.

 

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