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Thema: DBR (ULB Lautsprecher mit Tiefgang bis 45Hz)

 

 

Der hier vorgestellte Lautsprecher war ursprünglich als ULB Projekt geplant. Da ich im Verlaufe der Entwicklung zu der Überzeugung gekommen bin, dass das Projekt nicht meinen Vorstellungen entspricht, soll dieses Thema als POC für das verwendete DBR gelten. Das DBR zählt zu den sehr selten angewendeten Varianten einer Bassabstimmung, zu der es daher kaum nennenswerte Artikel oder Veröffentlichungen gibt.

 

Zu verlockend war das Angebot, welches der Lautsprechershop von Iris Strassacker in seinem Webshop seit einiger Zeit präsentiert. Schlappe Siebzehneuroachtzig werden dort für den Audiopur MAG8M, einen kleinen, sehr sauber verarbeiteten und haptisch einwandfreien Magnetostaten aufgerufen.

Audiopur MAG8M

 

Grund genug für mich, mit dem Teil einen Lautsprecher der Gattung ULB aufzubauen. Natürlich ist das keine ganz leichte Aufgabe, denn das Ding hat einen Pferdefuß. Der HT klirrt und zwar nicht zu knapp. Das tut er zum Glück aber nur unterhalb von etwa 4 kHz. Darüber zieht sich zumindest der fiese und arg störende K3 vornehm zurück. Es galt also einen Spielpartner zu auszumachen, der bis in diesen Bereich ordentliche Ergebnisse liefert.

Im Portfolio des Versenders Hifilager stieß ich auf ein preiswertes 5 Zoll LPG Chassis, welches offensichtlich aus Restbeständen eines Anbieters von Fertiglautsprechern stammt. Das Chassis verfügt über einen stabilen und formschönen Blechkorb und eine klassische Pappmembran, die von einer Gummisicke im Zaum gehalten wird. Eine Polkernbohrung sorgt für eine gute Hinterlüftung. Mit einem Preis von 19,00 Euro fürs Paar und kostenlosem Versand qualifiziert sich der kleine Pappenheimer als Zuspieler für die kleine Folie.

LPG 5-Zöller

TSP

  • FS: 45 Hz
  • Mms: 6,1 Gr
  • Cms: 2,05 mm/N
  • Sd: 78,5 cm²
  • Vas: 17,7 Liter
  • Re: 5,42 Ohm
  • BL: 5,33 N/A
  • Qms: 1,871
  • Qes: 0,33
  • Qts: 0,28
  • Rms: 0,92 kg/s
  • Spl: 88,8 dB

 

Mit diesen TSP spielt das Chassis in einer in einer BR Anwendung bis fast 50 Hz hinab.

LPG 5-Zöller in BR-Anwendung

 

Parallel war mein Entwickler-Kollege und Freund Gazza damit beschäftigt, für ein kleines Breitband-Chassis erfolgreiche Versuche mit einem DBR-Gehäuse zu unternehmen. Das inspirierte mich, dies für das vorliegende Chassis ebenfalls zu simulieren, mit erstaunlichem Ergebnis. Das DBR-Gehäuse muss zwar etwas größer ausfallen als die BR Variante. Dafür gibt es aber Tiefgang bis 45 Hz.

LPG 5-Zöller in DBR-Anwendung

 

Bei dieser Betrachtung ist ebenfalls interessant, dass die beim BR Gehäuse durch Portmüll verursachte Störung im Amplitudenverlauf oberhalb von 800 Hz vollkommen ausbleibt.  Im Gegenzug erkauft man sich durch das DBR eine Störung im Oberbassbereich, welche aber durch geschickte Auslegung der beiden Volumina,  der Positionierung von Chassis und Ports und durch die Dimensionierung der beiden Ports  im vernachlässigbaren Bereich bleibt. Dieses Phänomen tritt bei einem DBR grundsätzlich auf.

Direktschall vs. Portanteil

 

An dieser Stelle erlaube ich mir, ein wenig abzuschweifen um einmal die Simulationsgenauigkeit der MJK Sheets aufzuzeigen. Dazu habe ich spaßeshalber den von dem Sheet vorausgesagten Verlauf der Impedanz im DBR eingetraced.

Simulierter Impedanzverlauf des unbeschalteten LPG 5 Zöllers im DBR

 

Natürlich kann man den simulierten Verlauf auch mit einer realen Messung verifizieren, aber darum soll es hier nicht gehen. Die getracte Impedanzkurve habe ich in Boxsim importiert und mit der Beschaltung versehen, die ich in Xover für das Chassis vorgesehen hatte. Da das MJK Sheet den Verlauf nur bis 1 kHz darstellt, habe ich meine Grafik entsprechend ausgeschnitten.

Impedanzverlauf beschaltet, oben aus realer Messung, unten mit getracter Kurve aus MJK

 

Die Übereinstimmung ist bemerkenswert und bestätigt somit die exzellente Simulationsgenauigkeit der MJK-Sheets. Auch der Vergleich des Portschalls aus der Simulation mit dem tatsächlich gemessenen Portanteil zeigt eine perfekte Übereinstimmung.

Portschall Simulation vs. Messung

 

Interessant an dieser Geschichte ist, dass bei der Dimensionierung des DBR während der Simulation starke Zweifel an seinem Funktionieren bei mir aufkeimten. Die beste Performance wurde mit einem sehr kurzen und recht großflächigen inneren Resonator vorausgesagt. So besteht dieser lediglich aus einer 10cm durchmessenden Fräsung in Materialstärke.

DBR  Teiler und Resonator in Materialstärke

 

Nun, der Lautsprecher soll preisgünstig werden und einfach nachbaubar sein. Auf Fasen oder gar Schallführungen habe ich aus diesem Grund verzichtet. Die seitlichen Kanten der Schallwand wurden lediglich ein wenig verrundet. Es macht sich ein wenig die Sorge breit, dass der Lautsprecher unter Winkeln „aufmacht“

Die Chassis wurden, wie immer, unbeschaltet in ihrem vorgesehenen Gehäuse gemessen, die Daten in ein Simulationsprogramm importiert und eine Frequenzweichenschaltung entwickelt. Diese Simulation zeigte ein Verhalten, wie ich es in dieser Form nur ganz selten erlebt habe. Insgeheim habe ich zu diesem Zeitpunkt gehofft, dass Simulation und Wahrheit einmal nicht so nah beieinander liegen mögen, wie es in der Regel der Fall ist.

Amplitudenverlauf 0° – 45° (Messung mit R3 = 3,3 Ohm)

 

Bis zu einem Winkel von 45° sieht das für einen Lautsprecher ohne Schallführungen recht ordentlich aus. Leider ist das unter größeren Winkeln nicht mehr der Fall. Der Übersichtlichkeit halber stelle ich das Verhalten unter 60° in der folgenden Grafik dar. Es handelt sich zwar nur um die Simulation, aber die Messung, die ich vergessen habe zu speichern, sieht identisch aus.

Simulation Amplitudenverlauf 60°

 

Die Kurve zeigt ein Verhalten, wie es bei 2 Wege Lautsprechern, deren Chassis ein unterschiedliches Bündelungsmaß aufweisen, nicht unüblich ist. Dass der Übergang aber so krass einsetzt, habe ich selten erlebt. Für mich stand ab dieser Messung fest, dass der Lautsprecher lediglich als POC für den Bestandteil des DBR gelten soll.

Dem MAG8M wurde bei Messungen von Dritten in der Vergangenheit sehr hohe Klirrwerte attestiert, und so war ich natürlich sehr gespannt auf die entsprechenden Messungen.

Klirr @ 85dB

 

Klirr @ 95dB

 

Das Klirrverhalten bei 85dB ist eher nicht zu beanstanden. Selbst bei, für einen Lautsprecher dieser Größe nicht mehr homöopatischen, 95dB bleibt allem im vertretbaren Rahmen.

Impedanzverlauf

 

Das Impedanzminimum liegt nur ganz minimal unter 4 Ohm, so dass keine besonderen Anforderungen an den betreibenden Verstärker gestelt werden.

Die Frequenzweiche ist etwas aufwendiger, bleibt aber wegen der erstens  kleinen Spulenwerte und zweitens wegen der Wahl von Spulen mit 0,7 mm Draht insgesamt preiswert. Dass man bei einem solch preiswerten Lautsprecher getrost zu Elektrolytkondensatoren greifen kann, versteht sich von selbst.

Weichenschaltung

 

Die weiter oben gezeigten Messungen wurden mit R3 = 3,3 Ohm durchgeführt. Das durchaus angenehme Klangbild des Lautsprechers gewinnt aber mit R3 = 2,2 Ohm noch. Selbst 1,5 Ohm sind denkbar. Mir war das allerdings too much. Der Parallelwiderstand R4 bleibt unberührt. Hier ist experimentieren aber legitim. Es ist auch denkbar R4 = 8,2 Ohm auszuführen.

Eine Bauzeichnung spare ich mir bei einem POC. Stellvertretend veröffentliche ich hier den Teil der Simulation, aus welchem die TSP des TMT, sowie die Größe der einzelnen Kammern und Ports hervor gehen.

TSP und Gehäuse Eckdaten

 

DBR Bedämpfung

 

Die Bedämpfung des DBR ist recht einfach. Deckel und Teiler werden mit einer Lage Noppenschaumstoff versehen. Der Noppenschaumstoff auf dem Teiler erhält einen Auschnitt, der einige Millimeter mehr durchmisst, als die Fräsung im Teiler. An den Seiten und der Rückwand habe ich Fibsorb 50 angebracht. Die untere Kammer des DBR wird, bis auf die Rückwand,  mit dünnerer Polyesterwatte bekleidet.

Fühlen Sie sich frei, den Lautsprecher nachzubauen, abzuwandeln, oder auch nur „die Geschichte mit dem DBR“ mitzunehmen.

Ich wünsche jedenfalls viel Spaß bei Ihren eigenen Experimenten mit einem DBR.

 

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