SBTL

Eigenes Projekt | Planungs- und Findungsphase | GHP Testgehäuse spielt

kleinerer 2-Wege Transmissionline Standlautsprecher: SBTL aus HH 5/2010
mit
SB Acoustics SB29RDCN -C0000-4
SB Acoustics SB12NRXF25-4

Abwandlungen:
Es existiert ein 4-Liter großes Geschlossenes Testgehäuse für den GHP-Einsatz: SBGHP.
Es wird wahrscheinlich aus Interesse und Vergleichsmöglichkeiten ein Paar der Originalgehäuseversion mit Spanplatte und verschiedenen Bedämpfungsvarianten gebaut und analysiert: SBTL.
Und es gibt ferner den Plan für eine schlanke Standbox, mit einem zweiten Tiefmitteltöner ein M-T-M-System zu realisieren, wobei der untere die Transmissionline, der obere ein 4 Liter GHP-Volumen bekommen soll, genannt SBGHPTL, das Test- und Prototypengehäuse hierfür. Die Treiber sind bereits beschafft, erste Versuche angestellt.
Wenn dieses Konzept SBGHPTL gebaut und gehört ist und aus vielerlei Hinsicht, trotz einer 2-Ohm Impedanz sinnvoll erscheint, wird SBGHPTL# die Endversion des Projektes darstellen.

Verwendete Materialen:
SBGHP: 16mm, 8mm Span roh; 10mm MDF
SBTL:
SBGHPTL:
SBGHPTL#:

Ursprung:
"Klangliche Exzellenz" mit kleineren und/oder schmalen Lautsprechern zu erreichen ist beim Boxenbau insofern reizvoll, als dass Erbauer und weitere HörerInnen oft annehmen, das klingt dann auch "schmal". Nee nee: weit gefehlt!

Das möchte ich ausprobieren. Und meine, mit dem Projekt SBTL steht hierfür ein hervorragendes Konzept zur Verfügung: fein und fehlerfrei arbeitende high-tech Chassis in einer 160mm breiten 20Liter Fuzzy-Transmissionline - und das ist schon mit moderatem Finanzmitteleinsatz umsetzbar.
Was hier 'rauszuholen ist, wohin es mit diesem Lautsprecher geht, wird sich zeigen. Gedacht ist, dass sie besonders dann zum Einsatz kommen, wenn leise gehört werden soll. Ich bin sehr gespannt auf die zusätzlichen Eindrücke aus den Leise-Hör-Qualitäten dieser Schallwandler bei längstbekannter Musik.

Extras:
(geplant): Marmor-Rückplatte, Front innen fließengedämmt, dreischichtige Wände mit Sandfüllung, CNC-Front

Frequenzweiche:

->Bestückung:

Weichenschaltung
L1 - 1,2mH CFC14
L2 - 0.47mH CFC12
C1 - 10µF EVO Öl
C2 - 15µF EVO Öl
C3 - 5,6µF MSupreme SilverÖl
GHP-C - 330µF Elko rau + 470µF Elko glatt + 47µF MKP Q4 = 847µF
R1 - 4,7Ohm MOX
R2 - 4,7Ohm MOX
R3 - 4,7Ohm MOX & 5,6Mresist parallel = 2,56 Ohm ergibt -2dB

->Schaltplan skizze

Gehäuse der SBGHP

->Erstbau:

Beim Anstellen von Überlegungen zum Geschlossenen Testgehäuse (wg. Qualität doch dazu entschieden eines zu bauen und mit Geschl. anzufangen) bemerkte ich, dass im Bauplan der FTML die Innentiefe und die Innenhöhe von der Decke bis zum ersten Teiler, der zum Boden werden sollte, fast den selben Abstand aufweisen; was mir zuerst ein praktischer Ansatz für die Abmessungen einer Geschlossenen 4 Liter Box mit den gleichen (wg. klanglicher Reproduktion) oberen Innenmaßen war, birgt hingegen ein Risiko: verstärkte Resonanzneigung nämlich, wenn ein Wandabstand in einer anderen Dimensionen ein weiteres Mal vorkommt. Der rückseitige Schall würde in dieser Gehäuseauslegung in einem schmalen Bereich übertrieben und damit als störend wahrnehmbar. Ein erhabenes Klanggeschehen dürfte kaum noch hinzubekommen sein.

Was also tun?

Maße ändern. Und zwar so, dass sich Breite, Höhe und Tiefe nicht annähern. Das geht in diesem Fall noch einigermaßen simpel vonstatten, es reicht die Innentiefe zu reduzieren: die meines Testgehäuses beträgt 200mm - 222mm sind es im Bauplan für die Fuzzy-TML. Die Innenhöhe kann die angestrebten 231mm betragen - ein optischer Anspruch; ein weiterer betrifft die Schallwandbreite, welche ich auf 151mm verringere. Bei 16er Materialstärke bleiben innen 117mm zwischen den Seitenwänden. Diese Geometrie ergibt rund 5,5 Liter akustisches Volumen - mehr als benötigt, denn...

Diffusoren wollte ich auch mal einbauen!

Mit diesem Ansatz, Einfluß auf den rückseitigen, bzw. gehäuseinneren Schall zu nehmen, hatte ich schon einmal kurz experimentiert, allerdings nicht im vergleichenden Musikbetrieb. Das Vorhaben 'Geschlossenes Testgehäuse' der SBTL eignet sich also auch als Versuchsobjekt für einen praktischen Einsatz solcher Ausgestaltungen gut, sogar mit erwartbar hohem Klangniveau, darum ein neuer Ansatz, ein neuer Plan.
Diese besondere Bauweise wird unweigerlich Raum innerhalb des Gehäuses für zusätzliches, mitunter solides Material beanspruchen, der Lautsprecher folgend gleichbleibender akustischer Volumina äußerlich größer ausfallen. Hat man aber gerademal 4 Liter akustisches Volumen zu realisieren, kann man mehr Platz einplanen und immernoch klein genug bauen. So klein, dass selbst am fertigen Testobjekt, dahingehend beurteilt, noch mehr ginge.
Die beiden am weitesten auseinander liegenden (parallelen) Flächen, hier also Innenhöhe und Innentiefe, sollen dabei durch schrägstehende Flächen "aufgehoben", der Schall auf seinem Weg möglichst stark verteilt und reflektiert, also nicht direkt zum Chassis zurückgeworfen werden.

Blick in das vorne offene Testgehäuse, up side down, wärend

Der Diffusor wird gebildet aus 15 + 6 rechtwinkligen Dreiecken (70mm x 90mm), die aus 16mm Spanplatte roh gearbeitet wurden. Die Anordnung im Gehäuse kann direkt im Gehäuse herausgefunden werden: Die Front wird aufgelegt und bis auf den zugehörigen Chassisausschnitt werden alle restlichen Öffnungen in der Front, etwa der des Hochtöners, verschlossen. Durch die Öffnung gibt man Laute, Schall und Frequenzen ins Gehäuse und hört aufmerksam auf das, was akustisch passiert.

Auf akustische Anregung reagieren beide Kammern deutlich unterschiedlich

Im Versuch probierte ich mannigfache Möglichkeiten der Ausrichtung gleich vieler Eckstücke. Bereits in Kombination mit einer einfachen Bedämpfung (dünne Polyesterwatte an den Seiten und im Bild oben) zeigte genau diese Anordnung die geringste Neigung zu Resonanzen. Im Vergleich mit dem 2. Leergehäuse ist eine erhebliche Schallabsorbtion festzustellen. Das ist für bloßes Gehäusematerial und wenig Polyesterwatte bemerkenswert! Darum entschied ich, sie so einzukleben und die Bedämpfung dann nach Gehör zu vollenden.

Von dem Brutto-Volumen abzuziehen sind demnach 0,05 Liter je Eckstück.
Außerdem reduzieren je 3 Milimeter an beiden Seiten und 3 Milimeter am Boden die Innenmaße - für vollflächig aufgebrachte, selbstklebende Dämmungsmatten.

Akustisch wirksam bleiben knapp 4 Liter - die Empfehlung von HobbyHif für den Tiefmitteltöner bei GHP.

Im Bereich der Front hat sich eine schmale Auskleidung mit Damping10 im Bereich des Tiefmitteltöners noch immer überzeugend dargestellt

In diesem Zustand bietet sich eine gute Gelegenheit, die Kabel einzubringen.
Dann kann bereits die vorbereitete Front aufgeklebt werden.

Die Front besteht hier aus zwei unterschiedlichen Plattenwerkstoffen: MDF und Span. Die Zweischichtbauweise der Front hatte ich beim 2. Korona Testgehäuse so gemacht und in vielerlei Hinsicht überzeugende Resultate verzeichnen können. Bei der SBGHP ist die Spanplatte außen.
Hat man passendes Restmaterial vorhanden, oder findet im Holzhandel eine Platte mit gerade brauchbarer Stärke zum Schnäppchenpreis, so lässt sich dieses dafür sehr sinnvoll einsetzen. Doch braucht es selbst das nicht: die 8mm Außenschicht in Rohspanplatte etwa hab ich unterwegs im nächsten Baumarkt ohne Rabatte gekauft: 2 Stück Material und zuschneiden, dafür waren gerademal 50Cent fällig.
Akustisch ist es untergeordnet, woraus man ein Testgehäuse baut und wie präzise man das umsetzt; man muss nicht exakt tief und kreisrund fräsen und es ist auch mit einer sterblichen Stichsäge möglich, die Anzeichnung eines Chassisausschnittes ausreichend genau nachzufahren.
Ob überhaupt und wie letztendlich man halbwegs rund und mit annähernd 1mm Toleranz den Solldurchmesser hinbekommt, sind Selbstbauhandwerkerfragen und -lösungen. Will man diesen Aufwand nicht treiben, wäre abzuwägen, die Chassis gar nicht zu versenken, die Körbe überstehen zu lassen, oder immerhin die Chassisvorderkanten anzunähern - beim 1. Vision BS Testgehäuse ist dieser Kompromiss umgesetzt. Sind die Einbautiefen resp. Überstände nicht krass auseinander, bedeutet das nicht gleich ein schreckliches Klangbild - was der erste Dictum Testgehäuseentwurf, ganz ohne Einfäsung und irgendeiner Fase, selbst ohne Bass dennoch eindrucksvoll bewies; und das war das bislang aufs simpelste reduzierte Testgehäuse für hochwertige Chassis, das ich je ernsthaft gehört und bewertet habe. Auch die besagte 1. Vision BS-Testversion, ebenfalls ohne Fase und mit einer Stufe in der Front, hatte schon reichlich Überzeugendes aufzubieten.
Für Testzwecke sind diese Abweichungen und die akustischen Auswirkungen weniger bedeutend. Es kommt natürlich darauf an, was man testen und herausfinden will, was man denn untersucht und inwiefern da dieser Umstand eine Rolle spielt.
Das Paar SBGHP sollte mir einen belastbaren Eindruck von den Fähigkeiten dieses Konzeptes geben, auf dass weitere Projektplanungen von einem gesicherten Mindestklangniveau ausgehend fortschreiten können, denn ich möchte diesmal möglichst nicht mehrere Testgehäuse bauen.
Ein ebener Fronteinbau der hier verwendeten Chassis ist daher ratsam, weil der Hochtöner recht flach, der Tiefmitteltöner mit seinem konkav ausgebildeten Korbrand hingegen eine prächtige, scharkantige Erhebung auf der Front formt, eine, die nicht schön anzusehen wäre und sich im Klang aber wohl noch unschöner darstellen könnte.
Aber auch die schicke organische Fase aus dem Artikel sollte diesem meinem Anspruch nach als Minimum vorhanden sein.

Zweischichtige Front der SBGHP aus MDF und Spanplatte bei der Klebung - die Fase wurde vor dem verleimen mit dem Korpus ausgearbeitet

Die Materialstärke der äußeren Platte orientiert sich am umgebenden Korbeinbaumaß.
Muss nur ein Ausschnitt je Front hergestellt werden, für einen Breitbänder oder Koax zum Beispiel, oder wenn jedes Chassis sein Gehäuse hat, ist die Bauform, die Front in entsprechend passgenauen Ebenen zusammenzusetzen, sehr zu empfehlen.
Hat man mehrere Chassis unterschiedlicher Einbautiefe, wählt man die Stärke gleich dem Korbrand, der am tiefsten eingebaut werden muss. Sehr häufig ist das der Tief- bzw. Tiefmitteltöner. Dann muss der Hochtöner aber unterlegt werden. Für das SBGHP Testgehäuse sind dafür Pappringe verwandt. So ganz High-End-proof ist das noch nicht; aber es geht schnell und einfach und ist bei einem kleinen Hochtöner durchaus legitim.
Bei der "Verankerung" der Chassis mit der Front sollte man vor allem dann aufpassen, wenn der zugehörige Ausschnitt nach innen eine Fase dergestalt erhält, dass diese wichtiges Material für Schraubwindungen entfernen würde. Dann ist es besser, an den Schraubenlöcherstellen nicht abzutragen. Trotzdem freihand und ganz einfach gelingt das mit simpel zu konstruierenden Hilfslinien: tangential mit dem TT-Ausschnitt und dabei parallel mit den Außenkanten ergeben sie sich, gleich welcher Durchmesser.

Der Tiefmitteltönerkorb hat seine vier Stege und die Schraubenlöcher an den Stellen, wo die Fase ausgesetzt ist

Die Bedämpfung
Hier habe ich ohne Versuche gleich drei bewährten Materialen in bewährter Anordnung eingebracht: die schwarze Matte, Damping10 und Filz sind, wenn sie optimal angeordnet und dosiert werden, und wie vom ersten Takt an eindeutig zu vernehmen, eine ausgesprochen wirkungsvolle Kombination zur audiophilen Bedämfung von Lautsprechergehäusen. An den Seiten sind diese Filzmatten in den Raum zwischen den Diffusoren und der jeweiligen Wand, die ihrerseits mit der schwarzen Matte bedämmt ist, eingebracht - was sich als schwierig umzusetzen herausstellte. Gedanken an abnehmbare Rückwände kamen mir auf, als ich mir die Finger dafür verrenken musste: die Mattenform auch im Bereich "hinten, oben" einzubringen ist ganz schön kniffelig. Man kann nicht alles haben; Erfahrung gemacht, so kommt man auch auf bessere Lösungen...
Je Gehäuse nehme ich zwei Filzmatten, die den Innenmaßen entsprechen (19cm x 23cm). Denen wird ein Viertel ihrer Fläche ausgeschnitten - man erhält so je Gehäuse zwei rechteckige Stücke (rund 9cm x 11cm). Die entstehende Aussparung in den nun L-förmigen Matten befindet sich eingebracht "unten, vorne"; sodass dem Tieftöner im Rücken "Luft" und lediglich die schwarze Matte vor der Seitenwand - und dem Boden - bleibt, denn diese drei Flächen werden nicht mit Filz bedeckt.

Die zwei übrigen Stücke Filz kommen, je den Raum bis zur Decke ausfüllend, vor und hinter den Deckel-Diffusor: eines zwischen Front bzw. Hochtönerrücken und dem vordersten Dreieck, das andere zwischen dem hintersten und den entsprechenden oberen Teilen des Rück-Diffusors.

Versuch einer Klangbeschreibung der SBGHP

Es gibt so Momente, da wird man mit Eindrücken konfrontiert, die einen doch nachdenklich machen.

Konfrontiert deshalb, weil man trotz um des Wissens gleich sicherlich etwas beeindruckendes zu erleben ganz offenbar was anderes erwartet hat, nichts derart beeindruckendes jedenfalls.

Nachdenklich deshalb, weil diese als klein einzustufenden Schallwandler, deren gerademal in Testlautsprecherqualität gefertigten Gehäuse noch auf dem Schreibtisch stehen und deren Technik noch an Mittelklasse-Geräten betrieben ist (Onkyo DX-7511 & JVC AX-R332), aber Musik in den Raum abgeben in einer Qualität, dass man möglicherweise nicht sofort ganz wahrhaben will, was da gerade vorgeht.

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Zum Verständnis wie die Musik hier ausgeprägt ist: So großartig in so vielen Belangen erlebt man es ohne derartige Verwunderung, wenn einige Glieder in der Kette mitwirken, die ihrerzeit von Kundigen und Testern ein Referenzprädikat, mindestens aber High-End-Qualitäten zugeschrieben bekamen. Da in dieser Kette bis auf die Folienspulen und die verwendeten Mundorf-Kondensatoren kein weiteres Teil dertige Attribute mitsichbringt, die "schwachen" Kettenglieder hier also offensichtlich von der Ansteuerungstechnik und den Chassis gestellt werden, erfreut erstmal der Grund zur Annahme, diese SBGHP sei angesichts des erzeugten und empfundenen Klangs High-End - und damit grandios geglückt!
Was einer lange schon und weithin bekannten Erkenntnis zuschreibt: dass in einer Stereoanlage es die Lautsprecher sind, die einen wesentlichen, wenn nicht erheblichen Einfluß auf den Klang haben; der Rest ist dem stets untergestellt.

Potential für guten Klang scheint in den Prinzipien der Schallwandlung gehäuft, das könnte tatsächlich stimmen; in der Elektronik erreicht man ein solides Level guten Klangs schon mit Geräten der sogeschaffenen Mittelklasse; doch:

Im Umkehrschluß stimmt: von der reelen Klangqualität so mancher Anlage kann so einiges bei der Schallwandlung ungewürdigt "hängen" bleiben.
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Unweigerlich ist man ja geneigt, all die liebgewonnen Qualitäten wiederzuerleben, sofern man es wenigstens einmal irgendwann irgendwo erlebt hat; mithin schon ein überaus hoher Anspruch an einen anderen Lautsprecher, eine andere Anlage, zumal Testweise.
Und da sind sie wieder, die "Gänsehautqualitäten"!

Der spielfertige Testbau auf dem Schreibtisch, bereits feingetunt, die Frequenzweiche liegt dahinter

Und was für ein Ausrufezeichen!

Darum tue ich mich schwer mit weiterführenden Beschreibungen...
Es geht nicht so laut und der Tiefstbass hat kein Bedrohungspotential oder bleibt aus, wo tieferreichende Systeme noch Schall abstrahlen. Der Raum wird komplett mit Klang gefüllt, wengleich die Räumlichkeit nicht prazise ist, was aber aus der dahingehend nicht-optimierten Aufstellung resultieren dürfte. Erstaunlich überhaupt, dass an dieser Position im Raum Lautsprecher unmittelbar überzeugend spielen können!
Abgesehen von diesen im Vorraus klaren Einschränkungen kommt selbst einem mit höchsten Ansprüchen angetretenem Hörer kaum ein Mangel an jedweder audiophilen Qualität in den Sinn. Nun, selbstverständlich findet man, wenn man analysiert, Anhaltspunkte für negative Kritik. Da muss man aber schon sehr genau reinhören. Der Klang ist für derlei perfektionistische Spitzfindigkeiten wahrlich zu wunderbar, zu überzeugend. Was man mit dieser Anlage, mit diesen Lautsprechern hat, übertrifft bei weitem das, was man oftmals erst unter erheblich teureren und aufwendigeren Umständen zu bekommen glaubt (und manchmal auch dann nicht "bekommt"). Am besten belässt man es dabei, diesem an zweckmäßiger Technik spielenden Paar SBGHP nur beizuwohnen und sich nicht ständig mit diesem wankenden Gedankengebäude abzulenken: dass die Lautsprecher doch viel zu klein und der Verstärker viel zu schlecht dafür sind, um die Eindrücke dieser lauteren, leiseren, raueren, feineren, kälteren, wärmeren, tiefen und weiten, nahen und stillen Klangwelt zu erzeugen, die hier faktisch genauso zugegen ist, wie sie vorgefunden wird, wenn die Anlage aus weitaus leistungsfähigeren Komponenten gebildet ist.

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Ausgiebige Höreindrücke im Stereodreieck stehen noch aus.
An der Position der Korona F "klingen" sie (zu) hell, wenn auch fein.
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Ich hoffe, die Transmissionline wird an diesem "Haben" der SBGHP ansetzen und wird besser sein.
Inwiefern der dann bis 45Hz (-3dB) hinunter spielende Tiefmitteltöner noch für Lautstärke sorgt, ist schwer zu sagen. Das bis rechnerisch 64Hz (-3dB) spielende Paar SBGHP kann, sofern eine Wand dahinter nicht mehr als 40cm entfernt ist, in einem geräumigen Wohnraum an Schalldruck wirklich einiges aufbieten, auch dann, wenn in der Musik wesentliche Frequenzen um 50/60/70Hz vorliegen. Oh, halt, hier wäre was: einer der Gründe, warum man doch größere Lautsprecher braucht: weil man etwa eine Passage in einem Song manchmal doch gerne lauter hören möchte und hier nunmal bald feststellt, dass das mit zwei 8cm durchmessenden Bassmembranen nicht geht.

Es ist eben das, was die ganz große Herausforderung bei der Entwicklung darstellt: ein echt hohes Niveau in seiner gesamten Ausprägung halten und eine bestimmte Qualität hinzufügen.

Quasi-Fazit der immernoch auf dem Schreibtisch stehenden SBGHP:
Sofern subjektiv lautes Hören nicht gewollt ist, kann ein körperlich kleiner Schallwandler bereits alles bieten, was man gemeinhin den größeren Systemen an Zufriedenheitsgefühl erst zutraut und zuschreibt. Doch Klangqualität bis zu einer auch von so kleinen Schallwandlern wiedergebbaren Lautstärke hängt offenbar nicht von der Größe des fertigen Lautsprechers ab. Große Lautsprecher haben das Potential um eine weitere Fähigkeit, nämlich da noch lauter werden zu können, wo kleine Lautsprecher physikalisch bedingt nicht lauter können - und nicht, um schon bei geringer Lautsärke generell besseres Hören zu ermöglichen.

Der Vorteil eines Schallwandlers im Stile der SBGHP liegt, neben der stets attraktiven geringen optischen Größe, bei den geringeren Kosten und geringerem Aufwand für ein viel kleineres herzustellendes Gehäuse einer vergleichbaren Qualität. Letztenlich ist die gesamte Selbstbauphase (Planen, Organisieren, Vorbereiten, Umsetzen) bis zum spielfertigen Lautsprecher kürzer. Und angesichts dieser geradezu extrem beeindruckenden Klangreproduktion mit mehrheitlich einfachen Materialien lässt sich sagen: wenn auf höhere Lautstärkepegel verzichtet werden kann, besteht ein Vorteil auch in einem insgesamt geringeren Kostenrahmen für die Chassis-Technik, die dann, offenbar ohne schwerwiegende Verluste aufzuweisen, auch nicht aus Keramik und Diamant gefertigt und in Stein geschraubt sein muss.

Und, tja, hier ein weiterer Grund für größere Schallwandler: tieferer Bass.
Der damit verbundene Gedanke, hier fehle etwas, entsteht schon nach kurzer Hörzeit, ein Wunsch etwas auszufüllen resultiert aber praktisch nicht daraus.

Interessant ist daher jetzt schon, inwiefern sich beide Versionen klanglich unterscheiden werden. Welche Vor- und Nachteile sind welchem Prinzip zuzuschreiben? Die GHP Bauweise entlastet durch die höhere Trennfrequenz in einem Geschlossenen Gehäuse den Tieftöner mechanisch. Die TML überträgt aufgrund der tiefreichenden Frequenzwiedergabe Informationen in den Hörraum, die höher getrennte Systeme nicht übertragen.

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