Jeder der ein Hobby ausübt wird das kennen: oft stöbert man stundenlang durch die Weiten des Internets und lässt sich einfach inspirieren von dem, was einem grad so über den Weg läuft. Das ist bei der Entwicklung von Lautsprechern nicht anders. Dass wir im Akustischen Untergrund ein internes Forum betreiben, in dem wir uns austauschen ist mittlerweile bekannt. So ergab es sich, dass mein Freund Alex in eben diesem Forum ein paar Chassis des namhaften Herstellers HiVi Research / Swans postete, die er ein paar Minuten zuvor im eBay Shop von eHighend aufgetan hatte. Darunter befanden sich auch Chassis mit der Bezeichnung “YT6N“, die mir einerseits optisch sehr zusagten und deren TSP-Satz andererseits nicht ganz uninteressant aussah. Das einzige Problem: es handelt sich um “Restposten”, von denen aber zum Zeitpunkt der Anfrage noch etwa 200 Stück vorhanden waren.
Eine Simulation zeigte, dass diese in einem BR-Gehäuse mit 25-Litern gut funktionieren würden. Diese Chassis haben eine Nennimpedanz von 12 Ohm, was sie für den Einsatz in einem 2,5-Wege Lautsprecher auszeichnet. Damit wären dann 50 Liter vonnöten, was dann nicht mehr ganz so attraktiv erschien. Kurzerhand wurde dann eine GHP-Simulation angestellt die zeigte, dass diese Chassis zusammen mit einem 470µF Kondensator für den Hochpass auch in 15 Litern bis ca. 40 Hz spielen können.
Das war mir Grund genug, 4 Stück zu einem Stückpreis von 19,95€ zu ordern – inklusive Versandkosten. Nachdem sie über den Postweg zu mir gefunden hatten, habe ich die Parameter mit DATS überprüft:
Leider liegen Fs und Qts höher als es im Datenblatt steht. Allerdings liegt Vas ein wenig niedriger, was dann doch wieder ein wenig Hoffnung machte. Eine Simulation in AJHorn zeigte, dass die angedachten 15 Liter nicht ganz eingehalten werden können, es jedoch in 17 Litern auf eine ähnliche Abstimmung hinauslaufen würde.
Im Gegensatz zu anderen Projekten war hier sofort klar, wie der Lautsprecher aussehen soll. In meinem Kopf hatte sich die Idee festgesetzt, dass wenn ich einen 2,5-Weger mit 6-Zoll Chassis baue, im Hochton etwas im Waveguide spielen sollte. Je nach Größe der TMT kommen dafür entweder das Visaton WG 148 R oder das Monacor WG-300 infrage, um den Hochtonbereich in der Größe optisch dem TMT anpassen zu können. Für ein Experiment mit dem WG-300 hatte ich mir vor einiger Zeit ein Paar Reckhorn T-1.0F besorgt, die zu diesem Zeitpunkt zum Stückpreis von 9,99€ zu haben waren. Dieses Projekt war nun die passende Gelegenheit, diesen Hochtöner mit dem WG-300 zu verheiraten. Eine Messung auf einer Testschallwand zeigte schnell, dass diese Idee nicht die schlechteste war:
Auch musste ich nicht lange überlegen, welchen Namen der Lautsprecher erhalten wird: Eala. Frei aus dem Gälischen übersetzt, bedeutet dieser Name “Schwan”, was sich aus dem Namen des Herstellers “Swans” ergibt, in deren Lautsprechern die Tiefmitteltöner verbaut wurden.
Seit kurzer Zeit plane ich meine Gehäuse gern vorab in Fusion 360, um ein Gefühl für die Dimensionen und die Proportionen zu bekommen. Ist das soweit passiert, kann man sich daraus auch einen Bauplan erstellen, welcher alle Maße beinhaltet. Dies hat für mich den Vorteil, dass ich dann nicht erst in der Werkstatt überlegen muss, wie breit und lang nun beispielsweise die Brettchen für die Teiler etc. sein müssen und ich deswegen schnell drauf los sägen kann. So entstand in kürzester Zeit ein Testgehäuse, in dem ich die Messungen für eine Simulation anstellen konnte.
Der Hochtöner misst sich hier ein wenig anders, als auf der Testschallwand. Das ist einfach damit zu begründen, dass letztere nicht exakt dieselben Abmessungen hatte, wie ich sie für das finale Gehäuse geplant hatte:
Das ist kein großes Problem, denn das lässt sich im Gegensatz zu schlechten Winkelmessungen mit der Beschaltung korrigieren. Auch die Messungen der TMT sind in Ordnung:
Am nächsten Morgen wurde VituixCAD mit diesen Messungen gefüttert und eine Weiche simuliert. Das stellte sich jedoch als nicht ganz so trivial heraus, als zunächst erhofft. Theoretisch ist das 2,5-Wege-Prinzip recht einfach: man nehme 2 baugleiche Chassis, verbaue diese in einem Gehäuse und gleiche den Bafflestep durch das zweite Chassis aus. So spielt ein Chassis bis zur Übergabe an den Hochtöner und das zweite Chassis nur so hoch, bis der Bafflestep einsetzt. Eine zusätzliche Beschaltung des Bafflestep ist dann nicht mehr nötig.
Daduch, dass die beiden gleichen TMT in einer 2,5 Wege Konfiguration mit unterschiedlichen Bauteilewerten beschaltet werden, drehen eben diese auch unterschiedlich an der Phase. Das führt dazu, dass es aufgrund dessen schnell zu Auslöschungen kommen kann. Nur ein einziger Bauteilewert höher oder niedriger kann darüber entscheiden, ob die Chassis zusammen oder gegeneinander spielen.
Im Laufe des Vormittags habe ich dann aber eine Variante gefunden, die sehr vielversprechend aussah:
Die Senke auf Achse wird durch die Winkel wieder ausgeglichen und sorgt für eine optimale Energieabgabe.
Wie immer fehlten mir ein paar Spulen, um die Weiche aufbauen zu können. Diese wurden geordert und so konnte ein paar Tage später eine der Weichen für eine Messung aufgebaut werden. Diese zeigte folgende Winkelfrequenzgänge auf:
Die Messung zeigt wieder einmal eine sehr gute Übereinstimmung mit der Simulation und der Frequenzgang ist für einen Lautsprecher mit Chassis im Wert von etwa 60€ pro Seite kaum zu beanstanden. Durch das Waveguide verhält sich der Hochtöner absolut vorbildlich und das Abstrahlverhalten der Eala darf als sehr gut bezeichnet werden. Das Impedanzminimum liegt bei 5,23 Ohm.
Wie oben bereits erwähnt, war es nicht ganz einfach, eine funktionierende Abstimmung zu finden. Um so erfreulicher ist jedoch, dass sich der Beschaltungsaufwand insgesamt in Grenzen hält. Sowohl der Hochtöner, als auch der Tieftöner kommen je mit einem Filter 2. Ordnung aus. Lediglich der Tiefmitteltöner muss hier zusätzlich mit einer kleinen Spule ein wenig stärker beschaltet werden, um die Flanke zum Hochtöner minimal zu korrigieren. Im Tiefton ist ein Saugkreis mit einer etwas größeren Spule nötig, um damit einen recht schmalbandigen “Pickel” zu bekämpfen. Der Sperrkreis im Hochtonzweig kümmert sich um den Anstieg bei 1,8 kHz.
Als Kondensatoren kommen handelsübliche, bipolare Elko’s zum Einsatz, einzig der Kondensator im Hochpass ist als Folie ausgeführt. Alle Widerstände sind 10W Keramiktypen. Über den Parallelwiderstand im Hochtonzweig kann der Hochton an den eigenen Geschmack angepasst werden. Eine Erhöhung des Widerstands lässt den Hochton lauter werden, eine Verringerung leiser.
Nachtrag 03.04.2021: Zwischenzeitlich habe ich mich dazu entschieden, eine Weichenversion 2 zu veröffentlichen:
Weichenversion 1 fällt im Bass schon etwas früher ab. Weichenversion 2 sorgt dafür, dass der Bass ein paar Hz tiefer reicht, jedoch ein wenig steiler abfällt. Im Bereich zwischen 42 und 55 Hz ergibt sich ein Pegelunterschied von knapp 2 dB. Schwarz zeigt das Verhalten von Weichenversion 1, rot die Version 2. Dies kann dazu genutzt werden, um die Eala auch im Bass ein wenig an den eigenen Raum anzupassen. Bei mir funktioniert Weichenversion 1 besser, da mein Raum im genannten Bereich etwas mehr aufdickt und es dann schnell zu viel wird. Hier darf also experimentiert werden.
Ein Nachbauer hat nach einer Impedanzkorrektur für den Anschluss an einen Röhrenverstärker gefragt. Unabhängig von der Weichenversion werden dafür die folgenden 3 Bauteile benötigt:
Das Gehäuse kommt ohne Besonderheiten wie Fasen aus. Die Rundung oben ist optional und hat keine Auswirkung auf den Klang oder das Verhalten unter Winkeln.
Um den Hochtöner am Waveguide zu befestigen, wird ein Adapter benötigt. Dieser kann entweder gefräst oder mit dem 3D-Drucker hergestellt werden. Der Plan sowie die Druckdatei für den Adapter können hier heruntergeladen werden:
Alle Weichen- und Baupläne sowie die STL-Datei sind ausschließlich für die private Nutzung freigegeben. Jede Form der gewerblichen Nutzung oder Verbreitung bedarf einer vorherigen Absprache und wird bei Missachtung strafrechtlich verfolgt.
Hallo Rouven, die Eala sieht toll aus. Optisch eine kleine Hobo, einfach stimmig. Akustisch dürfte die Bassabstimmung in den meisten Räumen bei typischer wandnaher Aufstellung sehr vorteilhaft sein. Glückwunsch zum gelungenen Konzept.
Vielen Dank für die Blumen! Dass das WG300 nahezu gleich groß ist, wie die TMT, ist ein großes Plus für die Optik. Bei mir stehen die Eala in der Tat recht wandnah und kann sagen: das funktioniert wunderbar! Die Weichenversion 1 fällt im Bass tatsächlich nochmal ein wenig früher (ca. 52 Hz), dafür aber flacher. Die Version 2 entspricht dem ganz oben simulierten Verlauf. Je nach dem, wo der Raum “aufdickt”, kann die eine oder die andere Version besser funktionieren, auch wenn es im Bereich zwischen 42 Hz und 52 Hz nur ca. 2 dB Pegelunterschied sind.
Viele Grüße,
Rouven