Die aktive Transparenz

Hallo zusammen,

ich stelle hier gerne einmal das aktuelle Projekt von mir vor. Immer wieder beschäftigt mich der transparente Klang der Elektrostaten. Letztens habe ich mir dann mal wieder eine aktuelle Martin Logan angehört und war positiv angetan. Leider gab es aber für mich neben Licht auch immer Schatten hierbei. Daher entschied ich mich, mal ein Projekt selbst zu machen - aber was sollte es sein?

Die Randbedingungen:

- Ersatz für meine Amati mit dem Anspruch nicht schlechter zu werden

- Baubarkeit mit Hobbymitteln

- Chassis, mit Elektrostatencharakter oder Magnetostatencharakter über einen weiten Frequenzbereich

- Dipolcharakter

- auch optische Transparenz, so dass man den Raum hinter den LSP noch sieht (LSP steht nicht an der Wand)

- genügend Tiefbaß

- für die Aktiven keine Fertigdigitalverstärker

- möglichst geringe Aufwendungen für anzuschaffende Verstärker oder sonstige aktive Komponenten

Na, dass waren dann schon so viele und schwierige, wo ich nicht mehr wusste, ob alle zu erfüllen wären.

Das ganze hat mich dann auch die warmen Tage der letzten 3 Monate im angenehmen Keller verbringen lassen - schon mal der erste Pluspunkt für mich .

Wie ging es denn nun mit den ersten Ideen weiter?

Ich hatte mir nach langem Überlegen dann bei den Chassis für den mittleren und oberen Frequenzbereich die Planar Ribbon Transducer ausgesucht. Damit möchte ich den ggf. problematischen Teil der Folie bezüglich langzeitstabiler Aufspannung bei Elektrostaten umgehen und trotzdem den Dipol und Charakter von Magnetostaten erzeugen. Für den Bass gibt es einen klassischen 12-Zöller von scan-speak separat. Für den mittleren Bereich sollen 2 Chassis übereinander, um möglichst tief anzukoppeln ohne zu viel Belastung des jeweiligen Chassis zu haben.

Beim Gehäuse wird der Bass-Teil mit Gummipuffer vom Rest entkoppelt. Denn so ein perfektes Gehäuse wie es die Sonus Faber Mannschaft hin bekommt, ist nicht machbar unter den o.g. Randbedingungen - und so wirken sich Störungen nicht auf die wichtigen Frequenzen aus. Wegen der optischen Transparenz soll der gesamte obere Teil in Acryl sein.

Die Trennung wollte ich erst bereits ab 200 Hz machen. Habe mich dann aus Sicherheitsgründen auf 300 Hz bewegt. Verstärker kommen die vorhandenen dran. ein P- 550 für den Bass mit genügend Reserven. Ein E-405 Nachbau (Monoaufbau) für die mittleren Chassis und in diese Mono-Gehäuse habe ich mir dann noch eine E-210 Platine mit eingebaut für den Hochtöner.

Das sind so die ersten Eindrücke:

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Die Evolution:

Nach den vielen Vorüberlegungen und einigen Berechnungen kam dann erst mal das Schweißtreibende - Bau der Gehäuse. Die Acrylplatte konnte ich weitestgehend fräsen. Hier hatte ich anfangs nicht die Toleranzen der Chassis genügend berücksichtigt - es sollte ja genau hineinpassen und exakt bündig sein. Aber auf ein paar hundertstel waren die Ost-Fertiger dann doch nicht ausgerichtet. Daher musste leider etwas nachgefräst werden.

Holzbau gestaltete sich dann auch noch ein wenig aufwendiger, da mir ja ein schräges Gehäuse vorschwebte. Zur Vereinfachung hatte ich mir vorab eine vernünftige Lamello-Fräse geordert.

Ein paar Details mal zum Aufbau:

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Der Hochtöner kann separat eingewinkelt werden

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Um Übergangswiderstände zu minimieren, habe ich eine Konstruktion gewählt, mit der die Kupferkabel direkt wie bei einer Crimpverbindung gequetscht werden können und von der "Anschlussseite" mit Ringösen verbunden werden. Die Ringösen sind aus Kupfer. Ich hatte den Unterschied zu Messing messen können (aber nur mit einer hochpräzisen Vierleitermessung).

Die Aktivmodule:

Die Aktiven Komponenten sind ja eigentlich keine Module, sondern ausgewachsenen Endverstärker. Da diese weitestgehend vorhanden waren, ist hiermit auch keine größere Ausgabe verbunden gewesen. Der P-550 war einer der Amps, die ich auch immer an der Amati hatte. Die E-405er hatte ich mal zum Spaß gebaut. Dort war dann noch ein wenig Luft um die kleine E-210 Verstärkerplatine auf der anderen Kühlrippenseite unterzubringen. Netzteil habe ich einfach mit genutzt, da der reine Hochtöner bei viel mehr als 20 Watt dann auch wegschmilzt. Das sind wegen des hohen Wirkungsgrades des Hochtöners dann auch bereits mehr als 108 dB nur im Hochtonbereich --> Tod für meine Ohren.

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Zur Feinanpassung der jeweiligen Pegel habe ich für die Mitten den Amp um 5 dB schaltbar in 1dB Schritten (auf dem Foto noch die alte Poti-Regelung); im HT eine mittlere Anpassung umschaltbar auf einen Spindeltrimmer. Die Grundeinstellung der Pegel über den Verstärkungsfaktor der Schaltung erfolgte nach der Berechnung der Chassiswirkungsgrade.

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Das braune Kästchen ist die Linkwitz-Riley Weiche. Hatte eben noch ein wenig Nussbaumreste im Keller und ich bin ein Fan von Holz, wo geht. Von innen ist da Kupferfolie um ein wenig zu schirmen. Die Platine konnte ich nicht für das Geld selbst bauen und nach Messung bei mir: sehr gute Trennung der Frequenzen.

Zitat von fr.jazbec

Ich mag diese Magnetostaten sehr, aber wie möchtest du die Aktivweiche beschalten?

s.o. über Linkwitz-Riley Weiche. Trennung 310 Hz; 3100 Hz; Filter 24 dB/Octave; kein Phasenversatz an den Übergangsfrequenzen.

Anpassung nach Inbetriebnahme:

nun ist die Jungfern-Beschallung 14 Tage her und ich hatte noch ein paar Punkte angepasst. Bei dem ersten Höreindruck war ich überrascht von der super Direktheit und dem sehr druckvollen Bass. Habe dann ein wenig mit meinen Pegelstellern rauf und runter probiert. Hier bin ich zum Schluss wieder auf den errechneten Mittelwert gekommen, da er das beste im Gesamteindruck widerspiegelt. Dennoch gibt es die ein oder andere Platte, wo ich dann den Mittenbereichs-Amp etwas senke oder hebe. Was zu der super Direktheit führte war ein um ca. 6 dB langsam ansteigender Pegel der Mitteltonpanels zwischen 500 Hz und 3 kHz. Dies kann durch teilweise einwinkeln verändert werden. Ich habe bewusst anfangs hier noch keine elektrische Korrektur vorgenommen, um mir erst den Effekt anhören zu können. Da mir das dann aber doch zu viel war, bin ich hier noch so vorgegangen, dass ich am Regler für den Mitten-Amp auch eine Absenkung vorgenommen habe, die bei 1 kHz 1dB bis hin zu 6 dB bei 3kHz zusätzlich zur Weiche korrigiert.

Dann hatte ich noch ein leichtes Knacksen im Hochtöner beim Ausschalten. Die E-210er Platine war ohne Lautsprecherschutzschaltung. Eigentlich hätte es mich nicht gestört. Aber nach Messung des Verhaltens beim Ein- und Ausschalten konnte ich doch einige Sauereien feststellen - insbesondere überlagerte höhere Frequenzen in den letzten ms. Daher habe ich die Schutzschaltung des E-405er um ein weiteres Relais für den Hochtöner erweitert.

Nun bin ich erst einmal zufrieden.

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... ach ja - eins ist dann doch noch verbesserungswürdig:

IMG_0538.jpg

wer ne Idee hat, die Kabel noch besser zu verstecken, bitte melden.

Hi Frank,

eine Variante, die ich mir überlege. Optisch wird´s dadurch wuchtiger. Evtl. Bündel ich mit Geflecht schlauch - mal sehen.

Hi Calvin,

vielen Dank. Ja die Schallwand breiter machen hatte ich wegen der Optik wirklich nicht vor. Die Chassis selbst haben hier jedoch den größten Teil des Anstiegs zu verzeichnen. Ich habe mal das Diagramm hierzu eingestellt. Und dass ist dann auch wegen des Dipolcharakter so stark. Den gleichen Typ gibt es ohne Dipol (also hinten geschlossen) und der verhält sich deutlich linearer. Ist übrigens auch mit dem Hochtöner so - nur hier habe ich den geschlossenen gewählt und der fährt fast auf einer Linie.

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Die Treiber können ab 200 Hz mit Ihrer Leistung eingesetzt werden. Ich fahre trotz paralleler Schaltung und damit 3 dB höherem Gesamtwirkungsgrad erst ab 310. Das sollte passen - selbst für Schalldrücke jenseits der 100dB Grenze sind dann erst 4 Watt je Chassis notwendig.

Nach längerer Einspielzeit und ein wenig Hin- und Her-Geschiebe hab ich nun noch einmal mein Messmikrophon analysieren lassen. Einen leichten Buckel von 7 dB mit Mittenfrequenz 800Hz ist übrig geblieben - Beginn bei 350 Hz und Ende bei 2 kHz. Da kommt jetzt noch ein Notchfilter drauf, den ich versuche in der aktiven Weiche unter zu bringen. Hab eben mal das ganze mit meinen Bauteilwerten aus der Krabbelkiste zu simulieren versucht und sieht theoretisch ganz gut aus 😉. Werde wohl dann auf ne Restwelligkeit von 2 dB kommen - ohne Raummoden versteht sich.

Messe ist übrigens immer noch Winaudio-MLS von Dr. Jordan mit dem ich sehr zufrieden bin. Die schonende MLS-Messung zeigt den gleichen Graph wie Chirp-Messung. REW hatte ich mal getestet, ist aber für mich wieder eine neue Oberfläche, daher mein altes Programm.

So. nun ist der Filter von der Theorie in die Praxis umgesetzt. Macht genau, dass was er soll und dank Simulator und genau ausgemessenen Kondensatoren sehr exakt:

SAM_2573.jpg

Messung:

Filter_Messung.jpg

Die 2 Silberlinge sind noch schöne Eingangsübertrager, da ich ja bei mir viele Strecken symmetrisch fahre . Messung ist übrigens mit denen direkt mit.

So jetzt mach ich noch den 2. Kanal, dann ein wenig verstauen und wieder an die Anlage.

Das Brüel und Kjaer hab ich von der Uni Aachen gekauft und dann komplett neu eingemessen - hatte in meiner ganz frühen Jugend so was mal im Labor meines ersten Arbeitgebers. Dazu gab es noch den Terzfilter und ein Kalibrator. Funkt wie am ersten Tag 😀.

So, anbei noch die aktuelle Messung in 1m Abstand und Höhe in ca. Ausrichtung zum Hörplatz:

Mit Filter_alle_1.JPG

Der Höcker bei 800 Hz ist weg .

Jetzt wird weiter Musik gehört.

Habe gerade Antonio Forcione gehört und mich gefragt:

analog-forum.de/wbboard/cms/index.php?attachment/260018/

Kommen die Sonus Faber Amati noch mal aus der Besenkammer heraus … —

was mach ich womöglich mit den Armen 😔 ?