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Banner Beschreibung des Lautsprechers „Gartenbox“

Gartenbox

Nach der ganz hervorragenden Bewertung der Chassis Celestion TF-0818 und Peerless H26TG35 in den Fachzeitschriften lag es eigentlich schon nahe, diese miteinander zu kombinieren.
Die Frage ist, was zeichnet einen Lautsprecher mit diesen Chassis eigentlich aus?
Nun sehen wir uns die beiden etwas genauer an. Der Hochtöner  bekam zur Steigerung des Wirkungsgrades einen Hornvorsatz. Damit lässt sich schon ordentlich Krach machen und bei genormter Speisung leistet dieser schon 95 dB. Ähnlich sieht es beim Celestion aus. Hier wird der Wirkungsgrad ebenfalls mit 95 dB angegeben. Das passt zusammen. Da auch sonst bei den Testergebnissen nur Gutes zu lesen ist, fragt man sich, wo liegt hier der Haken? Kein Haken, das kann nicht sein. Kein Lautsprecher ist ideal, Vorteile werden immer mit Nebenwirkungen erkauft. In unserem Fall haben wir es mit einer 20 Liter Bassreflexbox zu tun, die immerhin etwas über 10 Kilogramm wiegt. Man sollte meinen, die Box geht in den Tieftonkeller. Aber gerade hier fehlt ein wenig.
Der Grund ist simpel, tiefe Frequenzen erfordern schwere Membranen und niedrige Resonanzfrequenzen. Die wiederum haben einen schlechten Wirkungsgrad und sind deshalb nicht so laut. Wir wollten jedoch eine Box, die auch mal Gas geben kann und dies ist uns hervorragend gelungen.

Die Zielvorgabe
Jeder Lautsprecher sollte ein spezielles Anwendungsgebiet haben. Unser Lautsprecher soll nicht zu überhören sein, da können schon mal 100 dB störungsfrei in den Raum bzw. Garten gestellt werden.
Zum Abhören von Konzerten ist er nicht gedacht, sein Metier ist die Unterhaltungsmusik. Der Normpegel sollte über 90 dB liegen. Ein ausgewogener Frequenzgang innerhalb der 3 dB Grenze ist anzustreben.
Die Kosten sind ebenfalls minimal zu halten. Die beiden Chassis bilden dafür schon mal gute Voraussetzungen (Celestion – 54,-€ und Peerless – 36,-€).

Der Aufbau und die techn. Daten der Chassis
Eigentlich gehören die beiden Treiber schon in die Kategorie der PA-Lautsprecher. PA bedeutet Public Address und dient der Beschallung von Veranstaltungen. Daraus leitet sich ab, dass diese Lautsprecher auf hohen Wirkungsgrad optimiert sind. Man erwartet, bei noch verträglicher Verstärkerleistung eine hohe Lautstärke der Wiedergabe.
HiFi-Lautsprecher dagegen sind bezüglich detailgetreuer Wiedergabe optimiert. Zur Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes bei wohnzimmergerechter Gehäusegröße wird viel Verstärkerleistung benötigt, da die HiFi-Lautsprecher eben nicht auf hohen Wirkungsgrad getrimmt sind.
Auch unser Lautsprecher bietet in erster Linie einen hohen Wirkungsgrad. So wie es bei PA-Anlagen üblich ist, kombiniert man den Mittel/Hochtonlautsprecher mit einem Subwoofer, um die Dimensionen in Grenzen zu halten. Wer zusätzlich Bassleistung hören möchte, muss das ebenso machen.

Die Chassis im Detail:

Peerless H26TG-35-06
Z          = 6 Ohm
Fs        = 832 Hz
Re       = 3,9 Ohm
Qms    = 0,6    (Herstellerangabe)     1,22     (HiFi-Selbstbau)
Qes     = 0,51  (Herstellerangabe)     1,26     (HiFi-Selbstbau)
Qts      = 0,27  (Herstellerangabe)     0,621   (HiFi-Selbstbau)
Hier liegt eine starke Diskrepanz zwischen der Herstellerangabe und der Messung von HiFi-Selbstbau vor. Der klangliche Einfluss dürfte jedoch beim Hochtöner zu vernachlässigen sein.
Pegel   = 94,9 dB (bei 2,83V, 1m)
Sd       = 7,1 cm2
P         = 100 W (Rated Noise Power)
Membranmaterial – Gewebe
Kühlung mittels Ferrofluid.

Phasentester

 

 

 

Leider fehlt die Angabe der Polarität. Auch in den Datenblättern ist nichts darüber zu lesen, obwohl die Angabe bei der Gestaltung der Frequenzweiche nicht unwichtig ist. Ist ein Treiber verpolt, dann kommt es im Übernahmebereich der Weiche zu Überlagerungen und damit verbunden zu Senken im Frequenzgang.
Was also tun?
Hier leistet der Wyntek Phasentester einen guten Dienst.
Der Tester wird an den zu prüfenden Lautsprecher angeschlossen. Das an der Vorderseite eingebaute Mikrofon ca. 10 cm vor die Membran gehalten. Dann wird der Testknopf gedrückt und eine LED zeigt bei richtiger Polung „grün“ an (im umgekehrten Fall „rot“).

 

 

 

H26TG

 

 

 

Links im Bild die mit dem Wyntek Phasentester festgestellte Polarität.

 

 

 

 

Celestion TF-0818
Z = 8 Ohm
Fs = 95 Hz
Re = 6,4 Ohm
Qms = 3,83
Qes = 0,5
Qts = 0,44
Vas = 12,5 L
Sd = 255 cm2
Pegel = 95 dB P = 100 W RMS

TF-0818 

Die Gehäusekonstruktion
Ein erstes Boxsim Modell legte eine 20 Liter Bassreflexbox mit einer Abstimmfrequenz von 80 Hz nahe.

Boxsim Kanal

Der Reflexkanal sollte nach vorn gerichtet sein und keine stehenden Wellen verursachen. Das lässt sich nur bewerkstelligen, indem die Störfrequenzen außerhalb der Wiedergabe des Lautsprechers liegen.
Nach f = c / λergibt sich bei halber Wellenlänge und 6 cm Kanaltiefe eine Frequenz von
f = 170 : 0,06 = 2833 Hz, ein Wert, der über unserer Trennfrequenz liegt und damit unschädlich ist.
Als Dämpfungsmaterial verwenden wir Polyesterwatte. Da der Raum zwischen dem Tieftöner und dem Reflexkanal frei bleiben muss, ist ein Ankleben oder Antackern der Watte erforderlich. Optional können die Innenwände mit Bondum beklebt werden.
Weiterhin ist aus der Frontansicht des Lautsprechers ersichtlich, dass die Kanten gefast sind. Dadurch soll im Allgemeinen der zusätzlich entstehende Beugungsschall verringert werden. Gleichzeitig wird das Hochtonchassis außermittig gesetzt, um das Summieren der Kanteneinflüsse zu verhindern. Da unser Hochtöner durch den Hornvorsatz sehr gerichtet strahlt, ist der Einfluss jedoch gering. Wer nicht absoluter Perfektionist ist, kann auf die Fase verzichten.

Das Gehäuse selbst wurde aus 21 mm Birkensperrholz (Multiplex) gefertigt. Anhand der gegebenen Außenmaße ergibt sich der Volumeninhalt der Box. Auch hier sind Toleranzen möglich, die akustisch wenig Einfluss haben. Folglich sind auch 18 mm zulässig. Anstelle von Multiplex kann auch MDF oder Spanplatte verwendet werden. Gartenbox

 

 

 

Die Farbgestaltung erfolgte in zwei Schichten. Grundiert wurde mit Füller, nach dem Zwischenschliff folgte ein Zweikomponenten PUR-Anstrich im Farbton „sinalviolett“. Beim Internetkauf sah die Farbe etwas anders aus, vielleicht hat mich die Bildschirmwiedergabe des Farbmusters beim Kauf getäuscht.
Rückwärtig ist das Terminal angebracht.

 

 

 

Die Frequenzweiche
Laut Hersteller weist der H26TG-35 ab 2 kHz einen linearen Frequenzgang auf. Sind die 2 kHz also auch die richtige Trennfrequenz? Der Frequenzgang beider Chassis im Gehäuse gibt hier Aufschluss:

H26TG-35
Peerless

Tf-0818
Celestion

Der TF-0818 ist noch nicht entzerrt, man sieht aber schon, dass der Lautsprecher ab 2 kHz anfängt zu bündeln. Hier sind 2 kHz Übernahmefrequenz geeignet. Ein größeres Tieftonchassis wäre wohl nicht mehr passend, da die Übernahme dann früher erfolgen müsste und der Hochtöner in einen kritischen Bereich kommt.
Die Klirrwerte sind auch im verträglichen Bereich, also spricht nichts gegen diese Übernahmefrequenz.
Die Trennung wird dann mittels einer 12 dB-Weiche vorgenommen, zusätzlich ist der Impedanzanstieg des Tieftöners und der Baffle Step zu korrigieren.

Anbei die fertige Frequenzweiche am Einbauort:
FrequenzweicheFrequenzweiche

 

Technische Daten der Lautsprecherbox
Nennimpedanz: 6 Ohm,
Belastbarkeit (Musik): 100 W,
Übertragungsbereich: 80…15000Hz (-3dB),
Kennschalldruck: 92 dB,
Gewicht: 10,7 kg.

Wie auch aus den Messungen ersichtlich liegt der nutzbare Frequenzbereich zwischen 80 Hz und 15 kHz. Der Konzerthörer wünscht sich schon ein breiteres Band. Für unser Anwendungsgebiet ist der Lautsprecher jedoch mehr als ausreichend. Die HiFi-Studio-Norm, deren Grenzen nicht allzu eng gesetzt sind (die DIN 45511 fordert eine Toleranz von 3 dB zwischen 80 und 8000 Hz) wird mit unserem Lautsprecher erfüllt.

Messungen
Der Frequenzgang stellt sich recht ausgewogen dar. Die leichte Erhöhung um 8 kHz ist im Frequenzschrieb des Herstellers ebenfalls wieder zu finden. Hier mit einer Korrekturschaltung einzugreifen erscheint nicht nötig. Das Chassis mit dem Kurzhorn strahlt sehr gerichtet ab und unter Winkel verschwindet die Fehlerstelle. Eine exakte Ausrichtung auf die Hörposition ist bei der gegebenen Anwendung wohl nicht möglich und auch nicht erforderlich.

F-gang

Frequenzgang unter Winkel (ohne Messung des Tieftonbereiches)

F-gang

axial: rt, 150: ws, 300: gn, 450: ge 

Der Impedanzgang weist keine Besonderheiten auf.

Impedanzgang

Klirrfaktor bei 95dB, K2: rot; K3: grau K4: grün K5: gelb

Klirrfaktor

Klirrfaktor bei 100dB, K2: rot; K3: grau K4: grün K5: gelb

Klirrfaktor

Fazit:

Selbst bei 100dB ist der Klirrfaktor immer noch im nichthörbaren Bereich. Das bestätigt die Aussage, dass dieser Lautsprecher ohne Störungen auch über 100 dB betrieben werden kann.