Tieftonunterstützter Breitbänder (neudeutsch: "F.A.S.T.")

[F.A.Bi.A.N.]

Tieftonunterstützter Breitbänder (neudeutsch: "F.A.S.T.")

Wie alles begann...
Neuerdings fiel mir verstärkt auf, dass meine Mutter beim Fernsehen häufig nachfragen musste: "Was hat er grade gesagt?", oder: "Wie war die Frage ?!".
Kurzum: Die Sprachverständlichkeit beim Fernsehen war scheinbar so mangelhaft, dass man versuchte, durch wiederholtes drücken der Volume-Taste der Fernbedienung den Zustand zu verbessern. Zumeist half dies aber nicht sondern verschlechterte die Hörsituation noch weiter - soweit meine Beobachtungen.

Ich habe ihr dann erklärt, [B]dass das Kriterium für Sprachverständlichkeit nicht unbedingt bei der Lautstärke zu suchen ist (http://www.youtube.com/watch?v=ZaF-4EHPy4w), sondern in den normalen Wohnraumverhältnissen primär durch die Qualität der Signalkette bestimmt wird. Die Lautsprecher sind dabei bekanntermaßen das schwächste Glied, was in besonderem Maße auf günstige "Mehrzweckbreitbänder" zutrifft, wie sie häufig in Fernsehern o.Ä. zu finden sind. Es musste also eine vernünftige Alternative her, die dem Hörvergnügen etwas auf die Sprünge helfen sollte...

Breitband + Tiefton
Eine Lautsprecherentwicklung dieser Kategorie beginnt immer mit dem Mitteltöner. Besonders interessant schien mir der zuvor bereits in einigen HiFi-Gazetten getestete und überraschend preisgünstige Vifa TC9FD-18-08 (wird auch als Peerless FR-35 gehandelt) (http://www.tymphany.com/tc9fd-18-08). Dessen Frequenzgang war nach ersten Versuchen in einem kleinen Prototypengehäuse ab 200-300Hz nahezu mustergültig.
Eine Unterstützung im Tiefmitteltonbereich musste für etwas höhere Abhörpegel bzw. das vernünftige Musikhören aber schon sein, so dass die Wahl auf die bekannte W-Serie von Visaton fiel. Der W130S (http://www.visaton.de/de/chassis_zubehoer/tiefmittelton/w130s_8.html) ist ein einfaches, aber dem Preisrahmen mehr als angemessenes Chassis mit 5"-Papiermembran und glänzender Beschichtung. Letztere passt zwar rein optisch nicht so ganz zur unbehandelten Oberfläche des Vifa-3,5"ers, aber nach meinem Dafürhalten alles noch recht verschmerzbar...
Die Trennung der Komponenten sollte mittels einer passiven Weiche erfolgen, die angestrebte Trennfrequenz dabei irgendwo zwischen 300-500Hz liegen - oftmals "ergibt" sich sowas beim ersten Aufbau auch von ganz alleine.

Gehäusekonzept und -fertigung
Die Vorgaben aus der Wohnzimmerregie waren recht einfach: Möglichst klein, möglichst unauffällig, nichts "extravagantes" - aber alles ohne Einschränkungen der technischen Sinnhaftigkeit. Das Gehäusevolumen konnte also groß genug ausfallen, um eine für HiFi-Zwecke übliche untere Grenzfrequenz von ca. 50Hz (Bassreflexresonanz) zu erreichen.

Zunächst aber die (vollständig selbsterklärenden) Bilder vom Bau des Gehäuses:

- CNC-gefräste Schallwände aus 25mm Buchenmultiplex mit rückseitig umlaufender Schattennut

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=975&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=976&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=977&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=978&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1

- restliches Gehäuse aus 12mm MDF (Baumarktzuschnitte für alle Teile, auch für das Rückkammervolumen des Mitteltöners)

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=979&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=980&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1

- Lackierung des hinteren Gehäuseteils mit Warnex (1-K schwarz, gerollt mit feiner Oberflächenstruktur)

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=981&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=982&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=983&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1

- Behandlung der Schallwand mit offenporigem Hartwachsöl (um die schöne Maserung zu betonen und die Oberfläche zu schützen)

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=984&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=985&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=986&albumid=87&dl=149539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=987&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1

... angesichts dieses "Materialmixes" erklärt sich jetzt auch, welchem Zweck die Schattennut der Schallwand dient. Bei bündigem Abschluss der Platten hätte es sicherlich etwas "unfertig" ausgesehen.

Messungen
Die Frequenzweiche für die Box setzt sich aus Hoch- und Tiefpässen mit 12dB Flankensteilheit zusammen. Der Schnittpunkt der Flanken liegt, wie in etwa anvisiert, bei 450Hz. Eine kleine, aber den Höreindruck deutliche störende Überhöhung im Frequenzgang des Vifa Breitbänders glättet ein paralleler Schwingkreis. Zu guter letzt wird der Mittelhochton-LS mittels eines seriellen Widerstandes im Pegel angeglichen, so dass die Box einen Wirkungsgrad von ca. 85dB/ 2,83V/ 1m hat.
Eine leichte Betonung des oberen Nutzbassbereiches (zwischen ca. 100-150Hz) entsteht durch ein überschwingendes Tiefpassfilter. Die ebenso leichte Betonung des Hochtonbereiches ab 5kHz bei der Messung auf der 0°-Achse verhilft der räumlichen Energiebilanz im Hochtonbereich zu einer relativen Ausgewogenheit, da die 3,5"-Membran des Breitbänders dort recht kräftig bündelt.

Einige der wichtigsten Messungen hier:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=988&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=989&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=990&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=991&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1
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...alle weiteren Messungen (auch inklusive der Treiber im unbeschalteten Rohzustand) gibt es HIER zum Download (http://hr-systems.biz/downloads/index.php?dir=&file=F.A.S.T.Peerless-Visaton.pdf).

Hörtest
Nach Abschluss der messtechnsichen Entwicklung musste sich die kleine Box noch dem Vergleich zu meinem Studiomonitor mit 18sound/ Gradient-Bestückung (http://www.pa-forum.de/phpBB/viewtopic.php?f=27&t=60755&sid=06064908c5c3dc4b4931f7f852cfb8a3&start=45) stellen.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?pictureid=996&albumid=87&dl=1249539975&thumb=1


Soviel vorab: Der Vergleich ist nicht so ganz fair, da beim direkten Umschalten auffällt, wie tiefgründig und "analytisch" der Gradienthochtöner mit leichter Folienmembran im Vergleich zum günstigen Breitbänder auflöst. Betrachtet man jedoch den enormen Preisunterschied zwischen den Konstruktionen, sollte man hier einmal Gnade vor Recht ergehen lassen.
Ich habe die Vifa/ Visaton-Box mehreren Testhörern vorgespielt, wobei ausnahmslos alle sowohl die sehr gute Basswiedergabe als auch die natürliche, bis zu gehobener Zimmerlautstärke sehr natürliche Stimmreproduktion hervorhoben. Klar - die hohen unverzerrten Pegel wie mit dem 18sound Tiefmitteltöner bringt die kleine Box nicht, das war aber auch nicht das Entwicklungsziel. Die leichte Betonung des oberen Nutzbassbereiches veranlasste einige Hörer, den Begriff "Spaßbox" in den Mund zu nehmen - ich selbst sehe es ganz ähnlich.

Nach Fertigstellung der Gehäuse (das Hartwachsöl trocknet noch weitere 24h, eventuell folgt eine zweite Schicht...) beziehen die Boxen dann ihren Platz neben dem elterlichen Fernseher - in der Hoffnung, dort eine "gute Tat" vollbracht zu haben. :wink:


Viele Grüße,
Fabian

[LIFU]

Hallo Fabian


Tolle Dokumentation.:danke:

Hast Du selbst die möglichkeit CNC zu fräsen oder hast Du die Schallwand zugekauft.
Die Kombi gefällt mir sehr gut.


Wird wohl nicht viel "Böxchen" geben die so Aufwändig vermessen wurden.

Aber was macht man nich alles um Mamas Liebling zu sein.:D


Gustav




Ps.: Ich will auch schalltoten Raum haben.

[F.A.Bi.A.N.]

hallo,


Hast Du selbst die möglichkeit CNC zu fräsen oder hast Du die Schallwand zugekauft.

beides, aber in diesem fall zugekauft.


Wird wohl nicht viel "Böxchen" geben die so Aufwändig vermessen wurden.
"besonders aufwändig" ist das noch nicht (es sind z.b. keine ballondaten gemessen worden). aber für so ein hobbyprojekt ist es einfach der umfang, den ich mir von anderen projekten wünschen würde.


Ps.: Ich will auch schalltoten Raum haben.
den gibt es auch nicht ohne weiteres :D.

[F.A.Bi.A.N.]

Nachtrag:

So sehen die Weichen für die Kisten an der frischen Luft aus (je 1/2 IT-Standardplatine)...
http://www.abload.de/thumb/dsc_07996n3p.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=dsc_07996n3p.jpg) http://www.abload.de/thumb/dsc_08023j3f.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=dsc_08023j3f.jpg)

...und so im eingebauten Zustand. Wie das Foto mit der Innenbeleuchtung (MagLite in´s BR-Rohr gehalten) zeigt, ist die magnetische Kopplung zwischen dem Visaton-Chassis und den Spulen auf der Weiche kein Thema.
Ohne eine flexible Welle für den Akkuschrauber ist so eine Montage übrigens kaum praktikabel - so eine Anschaffung kann ich daher also wärmestens empfehlen.
http://www.abload.de/thumb/dsc_0809ywj9.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=dsc_0809ywj9.jpg) http://www.abload.de/thumb/dsc_0813mmtx.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=dsc_0813mmtx.jpg)

[Marcus.S]

Ich habe den Off-Topic-Bilder-nörgel-Vorstellungseinstellerfrustrierkams mal in einen separaten Thread verschoben. Wenn ihr unbedingt woll könnt ihr hier damit weitermachen: Bildergrößen (aus der FAST-Projektvorstellung) (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=703)

[F.A.Bi.A.N.]

...eventuell liegt es ja an mir, aber bilder sehe ich keine.

[eltipo]

Nein, liegt nicht an dir!:o

[Marcus.S]

Nein, das liegt an mir. Ich rätsel noch, was da schief gelaufen ist.

[F.A.Bi.A.N.]

...und ein nachtrag.

geplant war, den verstärker des fernsehers zu verwenden - bedienerfreundlichkeit geht in diesem fall einfach vor. meine befürchtung war jedoch von vornherein, dass im fernseher irgendwelche EQ´s integriert sind - letzten endes war es wirklich so.
hier die f-gänge einer box auf ca. 20cm.

http://www.abload.de/thumb/fernseh-eqs9toj.png (http://www.abload.de/image.php?img=fernseh-eqs9toj.png)
http://www.abload.de/img/fernseh-eqsbjjy.png
- rote kurve = mit EQ´s am fernseher "neutral" (sprich bässe und höhen = 0)
- alle weiteren kurven = immer bässe und höhen -1

wie man im vergleich zu meinen vorher geposteten messungen sieht, wird der bereich zwischen 1-4khz deutlich zurückgenommen. vermutlich werden so die im fernseher verbauten grundig-breitbänder etwas eingebremst.

auch wenn es mich ein wenig ärgert, habe ich es jetzt so gelassen. die verbesserung ist deutlich - das muss reichen.
dieses beispiel soll jedoch als kleine warnung dienen - bevor ihr LS mit breitbändern für´s fernsehen baut und diese per saugkreis glattzieht, checkt lieber den frequenzgang des späteren verstärkers ;).

[ferryman]

Grüß dich,

Sonst keine Probleme mit dem Verstärker? Deutliche Verzerrungen bei höheren Pegeln, Rauschen...?

Julian

[F.A.Bi.A.N.]

der verstärker ist auch bei impulsspitzen nicht eingeknickt. wir haben mit ca. 95db am hörplatz gehört, demzufolge macht der verstärker mindestens 5w.
rauschen ebenfalls kein thema wenn man die gainstruktur nicht völlig bescheuert aufbaut...