Das Schwarze Schaf - eine günstige und spaßbringende Partybox

Moin,

endlich habe auch ich es geschafft, eine Box selber zu entwickeln und möchte jetzt meinen Teil hier beitragen:

"Das Schwarze Schaf" 2-Wege-Lautsprecher 8-Zoll-Tieftöner 1-Zoll-Hochtonhorn Wirkungsgrad: 88 dB Frequenzgang (-3 dB): ca. 40 Hz bis 20 kHz

Das Ziel dieser Entwicklung war es, für den Partyraum meines Pfadfinderstammes einen Lautsprecher zu bauen, der folgende Kriterien erfüllt:

• günstig
  
• laut
  
• belastbar
  
• nicht zu groß
  
• trotz allem natürlich: guter Klang
  

Beim Stichwort "günstig und trotzdem laut" fielen mir natürlich sofort die Chassis von A&D Audio ein, und nach kurzer Suche hatte ich mich für den 8-Zöller T8015 und den Horntreiber H257 mit dazu passendem Horn HL-607 entschieden.

Für 20 € für den Tieftöner bekommt man hierbei wertig verarbeitete Chassis, die trotz preisbedingter Sparmaßnahmen wie einem Stahlblechkorb nicht auf eine stabile Pappmembran, großzügige Belüftung und 5,5 mm Hub verzichten müssen. Zum HT kann ich bis auf die Optik nicht viel sagen, aber die 8 € ist er auf jeden Fall wert!

Nachdem ich die TSP des T8015 gemessen habe (natürlich wurde er vorher ordentlich eingewobbelt), simulierte ich mit AJHorn eine mittelgroße (40 Liter) Bassreflexbox mit einer praxisgerechten Abstimmfrequenz von etwa 45 Hz. So kommt er bei einem Wirkungsgrad von 87 dB doch bis 40 Hz runter, was ich für einen 8-Zöller durchaus bemerkenswert finde!



Nachdem nun die Eckdaten feststanden ging es nun an das Design des Gehäuses. Ich wählt hierbei eine nicht allzu schmale Form mit einer Schallwandbreite von etwa 30 cm. Die Kanten ließ ich zum Schutz der Chassis ein bisschen vorstehen, für den Hifi-Einsatz sollte man unter Umständen darauf verzichten. Den BR-Kanal setzte ich nach vorne, damit man die Boxen auch wandnah aufstellen kann. Auch hier gilt für Hifi-Zwecke: Kanal nach hinten!



Anschließend ging es daran, das ganze in Holz zu gießen. Der Zuschnitt war leider nicht ganz genau, so dass wir auf der Rückseite noch eine kleine Leiste einleimen mussten. Das auf den Fotos ist übrigens der Raum, in dem sie später spielen sollen, der nette junge Mann ist ein Mitleiter, der mir beim Bau geholfen hat.






Leider habe ich versäumt, von den fertigen Boxen auch noch ein Foto zu schiessen, so dass es jetzt nur noch Diagramme gibt...

Fangen wir bei den unbeschalteten Chassis an: Der TT resoniert bei etwa 3 kHz, um sich danach noch einmal aufzubäumen und sich dann zu verabschieden. Der HT zeigt einen unruhigen, aber insgesamt doch gleichmäßigen Verlauf, der sicher auch ein Tribut an die miserable Einbausituation und die eher schlechten Messbedingungen ist. Timmermanns könnte das sicher schöner...

Nachdem die Weiche davorgeschaltet wurde sieht man, dass beide Chassis passend gefiltert wurden. Beim Tieftöner befindet sich die Serienspule mit 1,8 mH in dem für 8-Ohm-Tiefmitteltöner üblichen Bereich, ein paralleler Kondensator mit ebenfalls üblichen 10 µF optimiert den Verlauf der Filterflanke noch ein bisschen.
Beim Hochtöner kommt ein mit 3,3 µF eigentlich zu kleiner Kondensator zum Einsatz, der so den ursprünglich fallenden Verlauf flachzieht. Die parallelen 0,33 mH geben untenrum noch ihren Senf dazu und der Spannungsteiler mit 5,6 Ohm in Serie und 2,2 Ohm parallel senkt den Pegel noch um 13-14 dB ab. Wer will kann statt den 2,2 Ohm auch mal die nächstkleineren/größeren Werte versuchen, um weniger/mehr Hochton zu erhalten.




Wenn man den Hochtöner richtig rum polt (richtigerweise wird er wie bei fast jeder 12 dB-Weiche verpolt angeschlossen), dann kann man sehr schön den Einbruch erkennen, der auf eine Trennfrequenz um die 2,5 bis 2,6 kHz hinweist. Knapp darüber ist mit der Phase nicht alles perfekt, was der leichte Pegelanstieg zeigt.



Bei den Winkelmessungen (nur grob 0° bis 45° in 15°-Schritten) sieht man, dass der Tieftöner bei der Trennfrequenz schon bündelt, bevor das relativ gleichmäßig bündelnde Horn einsetzt.



Die Paargleichheit der beiden Boxen ist erstaunlich gut, wenn man bedenkt, dass ich nur Widerstände mit 10 % Toleranz genommen habe und im Hochton schlimmere Abweichungen erwartet hatte:



Zum Abschluss noch die Impedanz, die sich auf 8-Ohm-Niveau bewegt und somit für keinen Verstärker kritisch sein sollte. Auf eine Impedanzentzerrung habe ich verzichtet, da diese Box vmtl nie eine Röhre sehen wird. Wer sie an einer Röhre betreiben will, kann ja nochmal Boxsim bemühen.



Sehr gut zu erkennen ist auch die Abstimmfrequenz um die 45 Hz!

Auf Klirrmessungen und das Zerfallsdiagramm habe ich verzichtet, da bei den Klirrmessungen mein Raum viel zu viel mitmachte und ich das Zerfallsdiagramm nicht optisch aussagekräftig hinmanipuliert bekommen habe. Der Klirr bewegte sich aber bei 90 dB um 0,5 % und angesichts des zerklüfteten Hochtonfrequenzgangs gehe ich davon aus, dass der Hochton nicht perfekt schnell, aber gleichmäßig und passend zum Tieftöner ausschwingen wird.

Doch nun zum wichtigsten und am schwersten zu beschreibendem, dem Klang:

Nachdem die Boxen fertig waren habe ich sie in unser Wohnzimmer geschleppt und dort an den Verstärker anschlossen.

Da ich mir dachte, dass er vermutlich später ähnliche Kost haben wird, habe ich mit rockiger, gitarrenlastiger Musik angefangen, bevor ich dann ein bisschen in den Genres hin- und her sprang.

Und was soll ich sagen? Diese Boxen machen sicher nicht alles richtig, aber wie sie es falsch machen gefällt sehr gut.
Der Bass kommt überraschend präzise, druckvoll und ausreichend tief, genügend Punch hat er auch.
Im Mittelton fährt die Box ein richtiges Brett, wobei der ganze Sound durch die leichte Überhöhung um 6 kHz sehr detailreich daherkommt. Man kann dem Gitarristen quasi dabei zuhören, wie er seine Finger auf dem Griffbrett neu sortiert. Das macht auch die leichten Mängel im oberen Hochton wieder wett.

Die Räumlichkeit könnte ich aufgrund der assymmetrischen Aufstellung der Boxen nicht perfekt beurteilen, aber auch hier war das, was ich erahnen konnte zwar nicht perfekt wie bei einem Breitbänder, aber durchaus nicht von schlechten Eltern.

In Kombination mit dem sehr sehr ordentlichen Maximalpegel, der für einige schlaflose Nächte bei den Nachbarn sorgen dürfte, und dem Gefühl, immer noch ein Stückchen lauter drehen zu wollen geben diese Lautsprecher insgesamt ein so überzeugendendes Gesamtbild ab, dass ich jedem den Nachbau uneingeschränkt empfehlen kann. Er ist günstig, schnell gebaut, klanglich anspringend und nicht zu groß. Zur Not kann man sich ein Paar für die nächste Party in den Keller legen, und wenn sie kaputtgehen ist das angesichts des Preises auch nicht so schlimm.

Für etwa 55 € pro Seite ohne Holz liegt es preislich in einer Liga mit dem berühmten Viech, ist ihm aber in ein paar Punkten durchaus überlegen: es kann besser Bass, besser Hochton und ist kleiner. Beim Maximalpegel nehmen sich die beiden nicht viel und bei den Punkten Wirkungsgrad und Räumlichkeit punktet natürlich das Viech. Alles in allem würde ich das Ding durchaus als Viechkiller bezeichnen, auch wenn das sicher ein bisschen gewagt ist...

Zum Schluss noch der Name: Unser Pfadfinderstamm wird bei anderen Stämmen gerne auch als die "Schwarzen Schafe" bezeichnet, so dass dieser Name in meinen Augen für diese Boxen sehr passend ist.

Darum soll diese Box heissen: "Das Schwarze Schaf"

So long!

Spatz

Anmerkung: Wenn ich mal wieder ein paar Euros über habe werde ich vermutlich selber ein Paar gönnen und mich eventuell sogar an eine Version mit 2 Tieftönern wagen. 93 dB/W/m sind einfach zu verlockend!

Edit Castorpollux 11.05.2010 auf Wunsch von Spatz:

PS: Ich habe vereinzelt Berichte davon gehört, dass unter Umständen der Hochtöner bzw. die Verschraubung nicht ganz dicht sein soll. Wenn Probleme in dieser Art auftreten sollten, sollte es helfen, Horn und Treiber abzudichten. Dafür sind (Gaffer-)Tape, Heisskleber oder ähnliches sicher gut geeignet...

Hier nochmal die TSP und eine Stückliste für das Gehäuse, so wie ich es gebaut habe:

Thiele-Small parameters: Fs = 59.29 Hz Re = 6.70 ohms[dc] Le = 1832.09 uH L2 = 1260.21 uH R2 = 25.84 ohms Qt = 0.58 Qes = 0.64 Qms = 6.84 Mms = 22.54 grams Rms = 1.228660 kg/s Cms = 0.000320 m/N Vas = 21.54 liters Sd= 219.04 cm2 Bl = 9.379582 Tm ETA = 0.67 % Lp(2.83V/1m) = 91.17 dB Z1k = 10.6 Z10k = 33.0 Added Mass Method: Added mass = 10.00 grams Diameter= 16.70 cm

Stückliste in 16 mm MDF: 2x Front: 268 x 383 mm 2x Rückwand: 268 x 398 mm 4x Boden/Deckel: 268 x 400 mm 4x Seitenwand: 430 x 400 mm 4x Kanal/Strebe: 268 x 84 mm

Dieser Bauvorschlag kann für private Zwecke in Teilen oder als Ganzes vervielfältigt und nachgebaut werden. Eine kommerzielle Verwertung bleibt vorbehalten. © Bastian Mohing / b.mohing [ÄT] jc-orange.de

EDIT FloGatt: Maße auf Wunsch des Autors korrigiert.

Moin,

schaut interessant aus und gefällt mir.
TP haste genau so gelöst wie ich, einfach und günstig.

Allerdings finde ich deine Messungen zu sehr geglättet, man erkennt die Resos ganz schlecht.:

Hier sieht man sie perfekt, auch in der Impedanzmessung sieht man die Gröbsten bei 3,7kHz, 3kHz, 2,4kHz, 1,3kHz.
Die kleine bei 960Hz und 635Hz sind sogar auch noch gerade so zu erkennen ;-)
Die ab 4kHz sind nicht mehr zu erkennen in der Impedanzmessung, aber auch net wirklich relevant.

In der Einzelwegmessung sieht man sehr gut, dass die Resos genau in die Trennung einwirken und darüber hinaus:


Im CSD sieht man das alles noch deutlicher, vor allem dem TT8015 roh:


nach der Filterung auch ent wirklich besser, nur leiser obenrum:



Was sich auch auf die komplette Kiste auswirkt:




Eine kleine Spule in Reihe zum TPCap und ggf ein Cap parallel zur TPSpule hätte hier Abhilfe geschafft, am besten noch mit 18dB Filter, macht die ganze Weiche aber komliziertet und teurer, da der HT zweig auch wieder neu angepasst werden muss.
Zudem sinkt die Impedanz zu stark und die Phase wird nicht mehr wirklcih gut.
Der Mehraufwand und vor allem die zeit für sowas, bzw. gescheiter zu machen, lohnt einfach nicht wirklich.




Zu deinen Winkelmessungen:
ich denke nicht, dass das am 8"er liegt, sondern eher am Laufzeitunterschied, da dein Horn doch recht tief ist, hier gibt es einfach Interferenzen.
Deswegen habe ich einen sehr kurzen Hochtöner genommen.
0-40°:

Wobei du deine Winkelmessungen mal überprüfen solltest, da pegelubnterschiede erst so ab 600Hz auftreten sollten und nicht wie bei dir schon ab 200Hz, schaut mir eh recht "wild" aus ;-)
Hierzu hättest du Einzelwegmessungen unter Winkel machen sollen:

(30° Horizontal, Weige zueinander. Klar, ist absolut net perfekt, aber für ULB locker ausreichend, Hauptsache günstigste Weiche)
So stellt man zB. auch fest, dass der 4kHz Einbruch vom Hochtöner selbst kommt.
Genauer habe ich das nicht untersucht, schiebe es aber auf den PP artigen "Knüttel" in der Mitte des Horns
Für eine wirklich perfekte kleine Kiste, sollte der kleine P.Audio also erst ab ca 4kHz eingesetzt werden, der A&D allerdings sollte schon bei 1,5, spätestens 1,8 kHz steil abgetrennt werden.
Also eigentlich keine perfekte Kombi, dafür kost's aber au nix

Achso, vertikal noch, damit's vollständig ist:

Sollte bei dir noch viel schlimmer aussehen, da wie gesagt, tiefes Horn.


Der T8015 wurde im PPA schon komplett durchgemessen, sogar gekippelt!
Die korrekten TSPs der 2 vorhanden chassis:

Sind auch identisch mit meinen Messungen.
Frequenzgang, Auslenkung, Verzerrungen, bzw. gekippelt wurde auf einem IEC baffle!

Deine Abstimmung liegt eher bei 40Hz, siehe Phase, ist zudem viel zu tief gewählt.
Der maximale Pegel leidet hier stark und die Verzerrungen steiggn deutlich an.
LowCut ist hier Pflicht!
Messe doch mal den Bassbereich, am einfachsten per GPM.
Wobei nahfeldmessungen am Port und Dustcap auch ziemlich sinnvoll wären, einzeln und kombiniert natürlich.
Zudem sollte die Port und DC messung aufschluss darüber geben, ob der Port wirklich an der Richtigen Stelle sitzt.
Sehr oft habe ich die Erfahrung gemacht, dass bei einem
unteren Port sehr viele Nachteile gibt,
zB. kommt ziemlich viel "Schmutzschall" also hohe Schallanteile raus, zudem gibt es auch interferenzen im bassbereich.
man sollte definitiv darüber nachdenken den port neben das Horn zu machen, Rückseite, oder Eckports zwischen TMT & HT.



So, was soll mein Beitrag hier?
Nicht dass es falsch aufgefasst wird, ich mache hier nix schlecht, im Gegenteil, ich finde das Projekt toll,
vor allem da der A&D 8"er Preis/Leistung wirklich zu empfehlen ist, sogar das Xmax und der Pegel (90dB) stimmt halbwegs überein.
http://www.ftp.jobst...s1_Klippel_light.pdf

Da das Chassis schon gescheit untersucht wurde wollte ich hier noch einige Informationen geben.
Vor allem aber etwas anregen, solch eine Box etwas näher zu beleuchten, ggf. auch verschiedenes anders/genauer zu interpretieren.




Anm.:
das Chassis läuft wunderprächtig in CB bis unter 100Hz, ist dort somit viel höher belastbar und man benötigt keinen LowCut für volle Belastung!
Weitere Messungen, CB-Gehäuse, passender Sub usw:
http://jobst-audio.de/Entwicklungen/ulb-8-pro/ulb-8-pro.htm

Was mich an den A&D Audio Chassis ziemlich nervt:
Sie sind ständig net lieferbar oder net auf Lager (hab haufenweise Emails deswegen...) und leider bekommt man sie nirgendwo anders.
Deswegen enstand das ULB-10, rein mit P.Audio bestückt, was nur 20 Öcken mehr kostet.


TIPP:
versuche dich nochmal neu an der Weiche.
Der Hochtöner schaut aus, als könnte man ihn einiges tiefer ankoppeln, unter 2 kHz sogar.
Da er aber nen breitbandigen Buckel hat,v ersuche es mal mit nem 12dB Filter.
dem A&D gibst du eine Spule im Reihe zum Kondensator im Tiefpass und legt ihn allgemein auch tiefer aus.

Messe doch mal den k3 des Hochtöners (Auch nach angestrebter tiefer Trennung mal) und des 8"er bei jeweils knapp 50W, so kannst du feststellen, wie tief du ihn ankoppeln kannst.

Zudem kannst du mit dem Spannungsteiler etwas herumspielen um mehr Hochton ganz obenrum zu erhalten.


Tipp#2:
Optimiere deine Weiche doch mal auf zB. 15° Horizontale, dann sollte dass bei 15° +-10° doch ganz gut aussehen,
denn auf 0° stehen die wenigsten Leute auf einer Party, im Partykeller etc.
Ergo, 0° juckt und garnet sooo sehr, eher 10-30°


Tipp#3:
In kleinen Räumen arbeitet man sehr viel mit Gates und Nahfeldmessungen, welche man miteinander kombiniert.
Du kannst ja ausrechnen wo du dein Gate zu setzen hast,
wenn du den Abstand zur nächsten Wand, bzw. Boden/Decke ausmisst, somit weist du, ab wieviel Hz deine Messungen aussagekräftig sind.
Ansonsten gehts raus auf'n Hof oder Balkon


MFG und weiter so.