Dictum

Eigenes Projekt | Planungs- und Findungsphase, Prototypenbau: Grundlagenforschung | 2.Testgehäuse spielt; Modifikationen in Arbeit

Das Projekt Dictum hat enormes Potential für Klangqualität und ich persönlich halte diese Konstellation an Elektrotechnik für sehr gut geeignet, um ein Lautsprecherpaar zu ermöglichen, welches einerseits, sofern man dem Material ermöglicht sein volles Potential zu entfalten, mit den bestmöglichen Klang überhaupt bieten könnte, in den meißten Kriterien also von kaum einem anderen Lautsprecher deutlich übertroffen werden würde; und dennoch, wegen der nicht so sündhaft teuren Chassis und einer überschaubaren Anzahl an Frequenzeichenbauteilen, mit einem für Projekte mit Referenzanspruch vergleichsweise geringem Gesamtbudget realisierbar ist: Geht man also von einem ähnlichen Konzept mit besseren (also teureren), oder mehrerer Chassis und einer ähnlichen Frqw-Qualität aus, muss beim Gehäusebau (einer Endversion) ja wenigstens der gleiche Aufwand wie hier betrieben werden.

Final, so ist es geplant, soll mit Steinplatten, 6mm HPL und MDF jede Gehäuseaußenfläche separat in Schichtbauweise hergestellt und stabilstmöglich miteinander verklebt, jede Position in der Frequenzweiche optimal besetzt werden, ein massiver interner Diffusor poröses Dämpfungsmaterial reduzieren, spezifische Einfassung von Hochtöner und Tiefmitteltöner realisiert und eine phänomenal wirksame Bassreflexfunktionsweise mit Impulskompensation schädliche Gehäuseschwingungen unterbinden.

Es soll dann irgendwann ein Lautsprecherpaar herauskommen, dass, abgesehen von der Maximallautstärke, klanglich und qualitativ bei den besten Fertiglautsprechern einzuordnen wäre.

Projektbeginn war Herbst 2014

Doch sowas ist als Hobbyist nicht in einem absehbaren Zeitraum umzusetzen, zuviele Faktoren sind bei einer "kompromisslosen" Vorgehensweise beteiligt. Auch fast 20 Jahre freizeitliche Beschäftigung mit der Elektroakustik in Schrift und Tat haben in meinem Fall nicht alle nötigen Wissenswerte angehäuft, um einen solchen Lautsprecher "ohne Weiteres" zu bauen. Es bedarf bei mir noch einiger praktischer und fachlicher Erfahrungen, welche aus erfolgreicher Umsetzung weniger kompliziert ausgelegter Projekte hervorgehen werden. Vielleicht gelingt es, die Bedingungen der erfolgreich klangverbessernden jeweiligen Lösungen in einem Lautsprecher zusammenzubringen?

Wärenddessen möchte ich mit diesem Projekt auf dem Weg zum Referenzlautsprecher mal einige der wesentlichen Maßnahmen und Schritte beim Lautsprecherbau möglichst isoliert und "am selben Objekt" von Grund auf nachvollziehen und jeweils Aufwand und Klangergebnis zueinander bewerten. Denn: Zwar weiss man mit etwas Erfahrung um die Wirkung der üblichen Maßnahmen und hat vielleicht vieles gehört und damit all das einmal bewertet; ja, schon beim ersten selbst umgesetzten Projekt fallen Erkenntnisse sozusagen "nebenher" an, die für etwaige zukünftige Projekte nützlich sein können und je mehr man baut... usw. usf.; auch sind bspw. Gehäusestreben und ihre Wirkung in der Fachwelt bekannt, werden umgesetzt - "man muss das Rad nicht neu erfinden"!
Nun wendet selbst der leidenschaftlichste Hobbyist bei der Umsetzung eines Projektes üblicherweise nur so viel Mühe auf, wie für seine persönliche Weise der Umsetzung erforderlich ist. Und auch ich unternehme sonst lediglich die Tests und Maßnahmen, die für das jeweils individuell ausgerichte Gesamtkonzept erforderlich sind. Es ist, neben dem Spaß an der Freude und eventuell künstlerischer Aspekte, alles auf ein optimales Endergebnis dieses einen - in dem Fall - Lautsprechers hin ausgerichtet und die Erfahrung der Umsetzung hat man "nunmal" gemacht, ob man sie je wieder braucht, oder nicht.
Wie jedoch das (empfundene) klangliche Ergebnis in Beziehung zum handwerklichen und finanziellen Aufwand (jeder einzelnen Maßnahme (und deren Kombinationen)) zu sehen ist, kann man wohl auch mit viel Erfahrung gar nicht generell verlässlich sagen: Welche Komponente hat welchen Einfluss worauf in welcher Weise? Und bewertet man ein unter extremem Aufwand realisiertes Projekt dann auch wirklich unbefangen und entspechend anspruchsvoll kritisch?

Meine eigenen kompromisslosen Projekte sind nicht, wie etwa ein Kaufprodukt, ("streng") kalkuliert. Obschon ich stets vernünftige Lösungen anstrebe, die auch den Preis nicht außer Acht lassen, das Vorgehen ist anders: da ich selbst grundsätzlich das klangliche Attribut bei einem Lautsprecher hoch gewichte und der für die Selbstbauprojekte mit oberster Zielsetzung "bester Klang" erforderliche Aufwand und die in meiner persönlichen Umsetzungsweise anfallenden finanziellen Kosten nunmal "sein müssen", weiss ich nach jeweiliger Fertigstellung erst, welchen Betrag X jedes dieser Projekte "beansprucht" hat. Wenn es aber gilt, einen vorher ausgerufenen Festpreis umzusetzen, egal ob er nun gering oder hoch sei, sollte dabei logischerweise höchstsinnvoll mit umgegangen werden, kann man sich dann unter Umständen nicht mit Schichtstoffen und lauter 50Euro-Kondensatoren das Klangergebnis schön "kaufen". Vielmehr ist es dann gut zu wissen, wie mit wenig Kosten und simplen Lösungen dennoch ein gutklingender Lautsprecher entstehen kann.

Dieses Vorgehen der empirischen Überprüfung einschlägiger Phänomene hilft mir zusätzlich bei meinen anderen, teils "gedeckelten" Projekten, die allesamt parallel entstehen. Deren Fertigstellungen nach und nach kommt wiederrum einer sinnvollen Ausgestaltung und hochwertigen Umsetzungsweise des Dictumprojektes zugute, in welches sämtliche Erfahrungen einfließen können. Und so entsteht mein persönlicher Referenzlautsprecher ganz langsam nebenher.

Etwas anders verhält es sich, wenn etwa das Geld weniger eine Rolle spielt, aber bereits Plattenzuschnitte selber zu verkleben nicht geht, das also ein zu berücksichtigender Kompromiss ist. Gut, in diesem beispielhaften Fall steigen vermutlich einfach die Kosten für einen Schreiner in absehbarer Größenordnung. Wenn aber viele Schritte eines Vorhabens, das sehr zeitintensiv ist, an zu bezahlende Personen abgegeben werden, steigen die Kosten recht schnell und ein Teil des irgendwo doch begrenzten Geldes steht eben nicht mehr für zwei der vergoldeten, massiven Anschlußfelder zur Verfügung - und man "spart" es auch nicht mehr ein, wenn man die Chassis und die von nem Kumpel, der Elektriker ist, gelötete Frequenzweiche noch selber einschraubt. Was mit einem Betrag "nach oben offen" also trotzdem unrealistisch scheint: jemandem, den man einen Stundensatz bezahlt, ein hochkomplexes 3D-MDF-Puzzle, ein paar Beutel Wolle, hochempfindliche Elektromechanik und einen Frequenzweichenbauplan zu überlassen, und hoffen, dass er das Problem löst. Allein die Materialkosten für eine umfangreiche Frequenzweiche können sich auf mehrere Hundert Euro summieren. Deshalb ist die Bestimmung der Qualitäten der jeweiligen Positionen in den Frqw-Zweigen (bei einem 3-Wege-Paar hat man es üblicherweise durchaus mit 14 Kondensatoren und 8 Spulen zu tun; wo ein einzelnes Bauteil zwischen 2 und 149Euro kosten kann und man eben vorher nicht sicher weiß, was 2 und was 149Euro an dieser Position mit dem Gesamteindruck machen: man kann sich nämlich auch ärgern - und nicht nur des Geldes wegen) durch den Hörer/Besitzer selbst recht wichtig und dies gelingt erst, wenn alle Bauteile im elektrischen Verbund sind, also nur gehörmäßig mittels einer spielfertigen Version des Lautsprechers in einem Hörraum mit Musik, die gehört werden will. Soetwas kann einem keiner abnehmen; man kann es nur auslassen und sich auf eine Empfehlung verlassen. All das ist immer weniger Selbstbau.
Wer bei gegebener Projektqualität alles selbst macht, kann das aber auch, weil er für wichtig erachtet, die Kosten niedrig zu halten. Welcher Teil des Budgets also worin gesteckt werden kann und letztendlich wird, ergibt sich aus dem Umstand der Arbeiten, die unverzichtbar sind, und die im Falle einer Fremdleistung gegebenenfalls die Gesamtkosten erhöhen, also zu den unverzichtaren Materialkosten für das erwählte Projekt hinzukommen.

Übersteigt irgendein Vorhaben das Budget (oder die Umsetzungsmöglichkeiten), gilt es früher oder später Kompromisse einzugehen - aber wo?

Was kann man jeweils erwarten?
Wenn von einem gegebenen Maximalbetrag nach Klärung der Kosten für die zu beschaffenden Dinge noch etwas übrig ist und somit pro Lautsprecher, bspw. für klangliche Kriterien, je 30Euro verbleiben, ist es interessant zu wissen, ob diese 30Euro etwa gegen ein "kostenintensives" Bedämpfungsmaterial, oder aber für welche von diesen hochpreisigen Spulen vorm Tiefmitteltöner hergegeben werden sollten; denn es ist möglich, dass je beide Maßnahmen eine klangliche Verbesserung mit sich bringen...
Oder ob man die Konstruktion des auserwählten Konzeptes oder die Werkstoffe oder sogar beides ganz schlicht halten kann und es trotzdem kaum schlechter als im komplexen und teuren Gehäuse spielt, man somit noch weiteres Geld und Zeit für andere Verbesserungen frei hat oder gar nicht für Lautsprecher aufgewendet werden müssen (um zu erreichen, was man will). Oder ob einige Liter für Holzversteifungen und ein paar Kilo Gestein millimetergenau an bestimmten Stellen zusätzlich eingeplant und entsprechend umgesetzt werden müssen, um die entscheidende klangliche "Wendung" herbeizuführen, die sich auch mit doppelt so teurer Frequenzweiche nicht einstellen würde... - alles nicht so ganz so trivial...

Hiermit will ich es also mal anders machen und generell für den Lautsprecherklang und Lautsprecherbau anwendbare belastbare Ergebnisse erhalten. Wenn durch diese Versuche nur reihenweise bekannte Antworten auf die wiederkehrenden Lohnt-sich-der-Aufwand-Fragen "herausspringen" und mit den gesammelten Erkenntnissen die selben Bestätigungen von längst in ihrer Wirkung bestätiger Prinzipien "übrigbleiben", ist das auch ok.

Geplant ist hier demnach die Untersuchung vor allem jener Maßnahmen, welche sich in ihrer klanglichen Auswirkung wärend eigener Versuche, sowie laut Schilderungen bzw. den resultierenden Empfehlungen auch in HobbyHifi bislang positiv vernehmbar niedergeschlagen haben - und das in vielen Fällen deutlich.

->...ff

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Aus den im Raum stehenden Fragestellungen lassen sich die entsprechenden Unteruschungsgegenstände ableiten, hier in der Reihenfolge der angedachten Durchführung:

1
Fakt: Vom Menschen geschaffen, so sei Musik doch hauptsächlich Schwingungen im von ihm hörbaren Frequenzbereich.

Frage: Welchen Einfluss hat allein der Bassbereich auf den subjektiven Eindruck eine "vollständige und vollwertige Wiedergabe" zu hören?

Untersuchung: Auswirkungen der Gehäusegröße auf den Beitrag des Tieftonbereichs zur Gesamtreproduktion, der Wirkung und Beurteilung unterschiedlichster Musik, und damit zusammenhängend die Prinzipien Geschlossen, Bassreflex, Passivmembran, Transmissionline

2
Fakt: Bei gegebener Dicke des Materials lassen sich große Flächen leichter zu Schwingungen anregen.

Frage: Was ist beim Lautsprecher eine "große Fläche" und inwiefern spielt die Dicke einer Gehäusewand da eine Rolle?

Untersuchung: Abstützung großflächiger Gehäusewände (Verstrebung) und Überlegungen zur "üblichen" Plattenstärke 19mm und Materialbeschaffenheit

3
Fakt: Wenn Schallwellen reflektiert und dabei kaum wesentlich abgebaut werden, also besonders an glatten, ebenen Oberflächen in unmittelbarerer Nähe zum Schallentstehungsort, entsteht Hall und der ist wie eine zeitlich verzögerte Phantomschallquelle. Hall im innern eines Lautsprechergehäuses; den rückseitigen Schallanteil eines Chassis unmittelbar verlustfrei zeitverzögern, also möglichst lange erhalten und fortan abstrahlen, ein verspätet spielender "Lausprecher" im Lautsprecher... das sei entgegen dem Sinn einer jeden neutralen Schallreproduktion. Gehäuselautsprecher sind nun aber die am häufigsten gebrauchte Art Schallwandler.

Frage: Inwiefern steht Hall im Widerspruch zum Auftrag des Lautsprechers und wie kann man damit umgehen?

Untersuchungsbereiche:

- Bedämpfung und Dämmung der akustisch wirksamen Hohlräume im Gehäuse

- Bedämpfung und Dämmung der Chassiskörbe und -magnete

- Diffusoren, Löcher, Wandabstände, Stellungswinkel, Schalllaufzeiten

4
Fakt: In die Zuleitung zu einem Chassis werden bestimmte Frequenzweichenbauteile in bestimmter Reihenfolge geschaltet, wofür unterschiedliche "Qualitäten" zur Auswahl stehen.

Frage: Welche Möglichkeiten bieten sich, die je "richtige" Auswahl zu treffen?

Untersuchung: Bauteilqualitäten bei feststehenden Bauteilewerten in einzelnen Zweigen einer Frequenzweiche und damit die Relevanz der Leiterquerschnitte für die Tieftonreproduktion (ich realisiere hier größere Kabelquerschnitte durch Parallelschaltung kleiner Querschnitte, nämlich 0,75mm² pro Leiter).

5
Fakt: Das akustisch genutzte Volumen liegt im zweistelligen Liter-Bereich und muss in eine Gehäuseform, typischerweise in eine längliche Säule, z.B. einen Standlautsprecher, gebracht werden.

Frage: Worin liegt der Einfluss der geometrischen Form des akustisch genutzten Volumens auf die Reproduktion und wie verhalten sich gewisse Formen?

Untersuchung: Resonanzbildung zwischen Begrenzungsflächen: Interner Helmholtz Absorber ab 50cm einer Dimension des akustischen Volumens

- Sandfüllung für akustisch ungenutzte Hohlräume

- Boxenfüße

sowie ->einseitig kontaktierte "Lösch-Kondensatoren" (*) einzeln und paarweise

und ->sogennante "Passivdämpfung" und die "Impulskompensierte Passivdämpfung" (**)

(*) "Lösch-Kondensatoren" und (**) "Passivdämpfung" und "Impulskompensierte Passivdämpfung" sind bislang, so scheint es, unbekannte Phänomene bzw. undokumenterte/unerforschte Wirkprinzipien; ich möchte diese hier somit erstmalig vorstellen und beschreiben
->ff..?
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->fehlende Bindung:
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Diese oben genannten Tests am Gehäuse sollten mit einer sehr hohen Frqw-Qualität durchgeführt werden, da man dann davon ausgehen kann, dass die Chassis weitesgehend einwandfreie Signale erhalten; die bei den vielen Hördurchläufen reproduzierte Musik vom Testschallwandler also möglichst kaum durch diese seiner (elektronischen) Komponenten verändert wird, sondern alle klanglichen Eindrücke nur im Zusammenhang mit den jeweiligen baulichen Veränderungen zu verstehen sind. Um letztendlich die je optimale, dem Konzept angemessene Gehäusekonstruktion und Bedämpfung erreichen zu können, muss die elektrische Komponente sogar einwandfrei sein. Andernfalls passierte ziemlich sicher, dass man Klangeffekten, die einen stören, die "besser geh'n müssen", mit Sägewerk oder Watte nachkommen will: die Wahrnehmung "unschöner Bass" bspw. zum bedeutenden Teil durch eine Spule mit hohem Gleichstromwidertstand und magnetischem Kern vorm Tieftöner hervorgerufen werden kann - dann wird allein das bauliche kaum die gewollte Änderung herbeiführen, auch nicht, wenn man allein darin einen hohen Betrag aufwendet - für den es nämlich auch eine bessere Spule gäbe.
Mit einer optimalen Frequenzweiche werden auch die sich einstellenden Unterschiede im Abstrahlverhalten mit der größtmöglichen Deutlichkeit hervortreten: Plant man sein High-End-Projekt bspw. mit einer aufwendigen Verstrebung und einer mittelguten, oder gar Elko-und-Kernspulen-Frequenzweichenqualität, sollte angenommen werden, dass sich die positive Auswirkung einer komplexen und kompliziert herzustellenden Verstrebung bei diesem Lautsprecher im Klangbild durchaus nur in geringerer Deutlichkeit ausprägen kann - was wiederum eine aufwendige Verstrebung weniger sinnvoll erscheinen lässt.

Am besten bleibt man wohl bei einer Linie, einer insgesamt gleichartigen Umsetzungsqualität und erachtet dabei für sinnvoll, was man letztendlich erreichen will. Dafür baue ich mir für die jeweiligen Projekte entsprechende Testversionen und probiere herum, analysiere, was sich ändert und wohin es geht und "wo Schluß sein dürfte". Dadurch enstand und fiel schon so einige Grundsatzentscheidung bezüglich der finalen Umsetzung bzw. optischer sowie klanglicher Ausrichtung. Und, naja: falls ein paar Spanplattenreste in die Ecken geklebt möglicherweise generell "viel bringt", kann man das auch bei günstigen oder abmessungskleinen Projekten machen und sich einer guten Wirkung ob dieses nur geringen Mehraufwandes sein.

Um also diese Versuche und Hörvergleiche herzustellen/durchführen zu können, baue ich die Chassis in unterschiedliche und veränderbare Testgehäuse ein und höre mir dann jede Version intensiv an. Zudem beobachte ich das Verhalten der Bassreflexfunktion wärend verschiedener niederfrequenter Sinussignale von einer Test-CD. In der Abfolge eines bestimmten Plans/Vorgehens für die Testphase entsteht mit den jeweils gesammelten Erkenntnissen der nächste Schritt: ist etwas wirkungsvoll, also klanglich besser, oder nicht.
Mitunter werden manche Versuche obsolet, manche kommen hinzu oder werden erweitert.

Erstes Gehäuse: 6 Liter geschlossen, 16er Spanplatte roh, nur gering angefast

Simpler gehts kaum, auch die Chassis sind nicht eingefräst. Doch bereits diese Version kann bezaubernd gut Musik!
Nur der Bass - empfundenermaßen fehlt der geradezu. Mit Zwei Uhr am Bassregler (100Hz) ist es auch stets ausgewogener und natürlicher. Sind Frequenzen unter 100Hz unterrepräsentiert wird sich Zufriedenheit ganz sicher nicht einstellen, das wird schnell klar.

Darum gleiche Gehäuse- und FQ-Qualität, aber mit optimalem Volumen für den Tieftöner in Bassreflex: netto 44 Liter.

Zweites Gehäuse: 19er Spanplatte roh für 22er Seas Passivmembrane, ohne Verstrebungen

Hier gibt es bereits eine großzügige Fase. Der Hochtöner strahlt sehr breit ab, die Gehäusekanten bekommen sicherlich einiges seiner Energie ab. So entschloss ich, folgende Testgehäuse mit Fase zu versehen, da das wohl besser sein dürfte. Die Tatsache, dass sich das Gehäuse auch in anderen Belangen von der Erstversion unterscheidet, entbehrt jedoch einer dezidierten Beurteilung der Auswirkung der Fase auf den Klang.
Derer Existenz beim 2. Gehäuse ist auch gar nicht groß behandelnswert; die Wirkung einer Fase auf den Klang ist fallbezogen sehr unterschiedlich. So kann es Umstände geben, die sie entbehrlich und den Gehäusebau einfacher machen - und man damit zufriedener wird, als ginge man den (gleichen) Mehraufwand ein, hat aber nur den Hauches einer Klangverbesserung, also eine geringe Gegenleistung für ebendiese, mitunter aufwändige Maßnahme.
Herausfinden, wann und inwiefern es sinnvoll ist, die Gehäusekanten anzuschrägen oder zu verrunden und welche Gestalt es sein sollte, ohne zwei ansonsten identische Gehäuse mit der selben Technik unter identischen Bedingungen gehört zu haben, wird schwierig. Aus unter verschiedenen Winkeln ermittelten Frequenzgang-Messprotokollen heraus kann man näherungsweise Ableiten, mit Erfahrung kann man halbwegs Abschätzen - das war's eigentlich schon. Oft bleibt dabei auch die Spekulation. Letztendlich eine Frage des eigenen Anspruchs, sich diesem Umstand tatsächlich fallbezogen anzunehmen.
Die endgültige Dictum wird sicherlich eine Fase erhalten. Über die genaue Formgebung mache ich mir dann Gedanken, wenn die endgültige Gehäuseform feststeht.

Der Testaufbau für die Experimente mit hochwertiger Frequenzweiche und hochwertigen Chassis

->experiment, welches sich mit diesem zustand - hochwertige chassis & hochwertige fq in kombination mit einfachem gehäuse - geradezu anbietet, ist als ein wesentlicher teil noch die bedämpfung

Zustand gemäß dem Bild:

Etwas Gewicht an der PM, Bedämpfung mit Schafwolle und 1 Matte Bondum800

Der Schallwandler besteht aus einer so weit

Zustand wärend des aktuellen Experiments:

->.pdf Modell
->Klangbeschreibung nach Bedämpfung->Front bekleben, ebnen->Direktvergleich

Etwas Gewicht an der PM, Bedämpfung mit Schafwolle und 1 Matte Bondum800
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Als nächstes soll im Abstand von 123mm vom Boden eine mittig gelochte Platte eingeleimt werden, was eine interne Resonatorkammer formt: der Interne Helmholtz Absorber (IHA). Bei gegebenen Gehäußeinnenmaßen von 194mm Breite und 278mm Tiefe ergibt das ungefähr 6,63Liter - den Abstand 123mm habe ich rechnerisch erhalten, er ergibt sich, will man die von HobbyHifi empfohlenen rund 15% vom Gesamtvolumen für einen IHA anwenden. Mit 16er Plattenstärke errechnet sich ein Lochdurchmesser von 92mm.

Da das Gehäuse bereits gebaut ist und der Teiler hierfür nicht mehr einfach so eingebracht werden kann, ersinne ich eine Lösung, mit der man in bestehende Gehäuse einen IHA "nachrüsten" kann. ->probieren

Dann folgt ein Hörvergleich. Die momentane Menge, Art und Anordnung an Dämpfungsmaterial, die ich vorher noch optimieren werde, strebe ich an über die Tests beizubehalten, damit der Unterschied sich wesentlich auf die Wirkung des IHA allein und später nur auf die Wirkung der Verstrebungen beschränkt. Muss die Bedämpfung zwischendurch dennoch angepasst werden, dann wird der sich damit neu ergebende Klangeindruck für weitere Vergleiche als Referenz genommen.

Nach dem IHA kommen dann Verstrebungen hinzu: Ecken, wie bei der Clou und Stege an der Front ober- und unterhalb des TMT-Chassis, welche sich seitlich abstützen; Hörvergleich, ggf. Bedämpfung anpassen.

Danach Bereich um TMT selektiv mit selbstklebendem Material bedämpfen und übrige Bedämpfung final anpassen; Hörvergleich.

Eine Version mit einem rückseitigen Bassreflexrohr werde ich wohl gar nicht erst versuchen. Aber für weitere Versuche anstelle der PM eine Holzplatte einsetzen, welche mittig ein Bassreflexrohr trägt.

[vgl. BR<>PM Kosten/Nutzen: welcher Klangvorteil erstrebenswert: Budget für PM oder FQ?]

[vgl. je Eindruck je Version je Prototypen]

Von der Anfangs- bis zur Endversion erwarte ich mit jedem der angedachten Schritte eine Verbesserung, die dem Aufwand entsprechend lohnenswert ist. Falls nicht, versuche ich zu bewerten, inwiefern eine solche Maßnahme entbehrlich bzw. auch einfacher realisierbar sei.