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Minimo

„10 Liter – sonst nix“, so lautet der verheissungsvolle Titel einer Veranstaltung, welche in den Hallen von Quint-Audio in Senden durchgeführt wird.

Nun, 10 Liter Volumen bieten einigen Spielraum. Da ist vom 4 Zöller bis zum 8 Zöller in unterschiedlichsten Gehäusevarianten so ziemlich alles möglich. Meine über lange Jahre gesammelte Erfahrung mit einem kleinen 4 Zoll „Oldtimer“, der in rund 10 Litern eine perfekte Vorstellung liefert, erstickte die Suche nach weiteren Kandidaten jedoch sofort nach Bekanntwerden des diesjährigen Mottos im Keim.fff

Die Rede ist vom Monacor SP-60/8, einem preiswerten Bassmitteltöner, der mit einer unbeschichteten Papiermembran, die von einer langzeitstabilen Schaumstoffsicke in einem soliden Blechkorb gehalten wird, aufwartet. Das Chassis ist schon seit Ewigkeiten im Programm der Bremer und wird zu einem Straßenpreis von rund 18,- Euro unters Volk gestreut.fff

SP-60_8Monacor SP-60/8

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Die TSP des kleinen Chassis sind wirklich sehr praxisgerecht:fff

Fs, 61.77, Hz
Re, 6.90, ohms[dc]
Le, 378.84, uH
L2, 647.91, uH
R2, 1.68, ohms
Qt, 0.43, –
Qes, 0.55, –
Qms, 1.99, –
Mms, 4.82, grams
Rms, 0.940115, kg/s
Cms, 0.001377, m/N
Vas, 6.23, liters
Sd, 56.75, cm^2
Bl, 4.857831, Tm
ETA, 0.26, %
Lp(2.83V/1m), 86.86, dB
R 1kHz, 8.71 ohms
R 10kHz, 20.54 ohmsfff

In einem nur 9 Liter großen BR-Gehäuse verspricht eine AJHorn-Simulation Tiefgang knapp unter 50 Hz. Für ein so kleines Chassis ist das durchaus eine Hausnummer.

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xfff

Wie eingangs schon erwähnt, habe ich den SP-60/8 in den vergangenen Jahren schon häufiger in BR-Lautsprechern dieser Größenordnung verbaut. Dieses Mal sollte es ein wenig anders werden…fff

Trotz meiner gut 35 Jahre Erfahrung im Lautsprecherbau hatte ich bislang niemals eine Passivmembran eingesetzt. Also wurde es höchste Zeit, dieses Funktionsprinzip einmal näher zu durchleuchten. Passivmembranen sagt man viele Vorteile gegenüber einer BR-Lösung nach. So sollen z.B. keine störenden Mitteltonanteile nach aussen gelangen. Nach den ersten Messungen wurde jedoch schnell klar, dass eine PM nicht nur Vorteile mit sich bringt. Sie überträgt durchaus Mitteltonmüll in den Raum und bedingt durch einen weiteren Energiespeicher, der durch die Membranaufhängung und Zentrierung gebildet wird, entstehen in der Praxis höhere Verluste als bei einer BR-Lösung. Dies äussert sich in erster Linie durch eine etwas höhere Grenzfrequenz und einen etwas steileren Abfall unterhalb dieser. Dennoch war meine Neugierde so groß, dass ich beschloss, den SP-60/8 mittels einer Passivmembran in seiner Arbeit zu unterstützen.fff

Natürlich kam es so, wie es kommen musste. Trotz stundenlanger Recherche im Internet musste ich feststellen, dass keine kommerziell gefertige Passivmembran zu bekommen ist, die sowohl in Punkto Größe als auch in preislicher Hinsicht zu meinem preiswerten Lautsprecherkonzept „Minimo“ passen will. Lediglich bei Wavecor und bei Fichtner Fidelity wurde ich fündig, aber die Teile sind schlicht zu teuer für die „Minimo“.fff

Also war DIY angesagt. Das Rezept klingt zunächst einfach. Man nehme ein Chassis, entferne seinen Antrieb, schraube es in das Gehäuse und fertig ist die Passivmembran. Nun, ganz so einfach geht es nicht, aber mit Hilfe des Programms WinISD lässt sich die Verwendbarkeit von Lautsprecherchassis als Passivmembran simulieren.fff

diverse pmfff

Der obige Vergleich verschiedener zur PM degradierter Chassis im Vergleich zur BR-Ausführung (grau) lässt den Mission CP-168 (gelb) als klaren Favoriten erscheinen. Mit einem VK von 19,- Euro kostet dieses Chassis nur etwa 40% des Preises der Wavecor Passivmembran. Leider ist das Mission Chassis sehr schwer einzufräsen, und im nicht eingefrästen Zustand stört der nach oben umgebördelte Korb die Optik, insbesondere dann, wenn er durch Einbau auf der Gehäuseseite von der Hörposition als aufgesetzt sichtbar ist. Die Suche begann also von vorne und konnte kurze Zeit später erfolgreich beendet werden. Der SP-167C aus dem Car-HiFi-Regal von Monacor steht in der Simulation dem bisherigen Favoriten CP-168 kaum nach. Die Simulation verspricht eine untere Grenzfrequenz um etwa 58 Hz.

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pmfff

Das sieht doch super gut aus. Wäre da nicht dieses klitzekleine andere Problem…

Carpower SP-167C

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Der SP-167C ist wirklich ein grundsolides, sehr ordentlich verarbeitetes Chassis, welches sogar einen richtig guten TSP-Satz mitbringt. Aber wer bitte hat diese lilafarbene Blödmarktsicke designed, und vor allem, welcher Einkaufsleiter hat die abgesegnet…? Sei’s drum. Einige Momente später sah sie, behandelt mit Edding-Nachfülltusche, so aus…

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sp167fff

Sicherlich nicht das schönste Chassis der Welt, aber durchaus ansehnlich ist er geworden, der Edding-getunte SP-167C, der hier erstmals im Gehäuse Probe sitzen darf. Mit einem Verkaufspreis von etwa 17,- Euro dürfte es es kaum eine preiswertere Möglichkeit geben, die diese Performance bietet.fff

Schreiten wir nun zur Herstellung der Passivmembran. Als erstes wird der Magnet des Chassis entfernt. Ich habe das mit dem Dremel erledigt indem ich in der Falz knapp unterhalb der Zentrierspinne zunächst eine Nut gefräst habe. Dabei habe ich zwei Stege stehen lassen, damit der Magnet nicht plötzlich herunterfällt und die Zentrierspinne zerstört. Diese beiden Stege werden zuletzt weg gefräst. Dabei muss man den Magneten so halten, dass er eben nicht auf die Zentrierspinne fällt. Es schadet nicht, die Nut ein wenig höher in Richtung Magnet zu fräsen. So verhindert man sicher, dass die Zentrierspinne der Frässcheibe zum Opfer fällt.fff

Um die Verluste durch die Aufhängung der Membran zu minimieren empfiehlt es sich, die Zentrierspinne zu modifizieren.

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sp167fff

Man rückt der Zentrierspinne mit dem Cuttermesser auf den Pelz und entfernt 50% der textilen Bremse. Zunächst teilt man dafür mit einem Bleistift oder Fineliner die Spinne in 4 gleichgroße Teile. Jedes dieser Teile unterteilt man dann wiederum in 3 gleich große Felder. Augenmaß liefert vollkommen ausreichende Genauigkeit. Dann mit dem Cuttermesser vorsichtig jedes zweite Feld entfernen. Um ein Einreissen der übrigen Felder zu vermeiden empfiehlt es sich, von unten durch die Öffnungen des Chassiskorbes ein wenig gegen zu halten. Nach dieser Operation stellt man fest, dass die Membran deutlich leichter zu bewegen ist. Klar, denn 50% der Zentrierspinne fehlen nun. Zusätzlich habe ich noch das Anschlussplatinchen entfernt und die Litzen zur Schwingspule etwa 2-3 Millimeter unterhalb der Membran gekappt.fff

Laut der Simulation mit WinISD muss die Passivmembran mit einer zusätzlichen Masse von 16 Gramm beschwert werden, um die gewünschte Funktion zu erreichen. Für erste Versuche bewerkstelligte ich dies mittels einer genau abgewogenen Menge Plastik Fermit, welche einfach auf den Schwingspulenträger gedrückt wurde. Plastik Fermit, ein Dichtungsmittel aus dem Installationsgewerbe, weist eine leicht klebrige Oberfläche auf und lässt sich rückstandsfrei entfernen. Es erinner ein wenig an Kinderknete, ist jedoch mehr von gummiartiger Struktur.

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waage

aufgepapptfff

Als Hochtonpartner für den SP-60/8 habe ich den neuen DT-140 von Monacor auserkoren.

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fff

Dies ist eine preiswerte 1″ Hochtonkalotte mit vorgesetztem Waveguide. Das Waveguide hat neben der Eigenschaft, im unteren Frequenzbereich des Hochtöners dessen Wirkungsgrad anzuheben, auch Einfluß auf das Bündelungsverhalten der Kalotte, die dadurch enger strahlt und somit in Richtung des Bündelungsverhaltens des SP-60/8 angepasst wird.

Als nächster Schritt wurden die unbeschalteten Chassis im Gehäuse gemessen.

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FG SP-60 in MinimoSP-60/8 Frequenzgang 0° unbeschaltet

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Imp SP-60 in MinimoSP-60/8 Impedanzfrequenzgang und Phase

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FG DT-140 in MinimoDT-140 Frequenzgang 0° unbeschaltet

fff

IMP DT-140 in MinimoDT-140 Impedanzfrequenzgang und Phase

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Diese 0° Messungen und weitere bis zu einem Winkel von 45° wurden alsdann in das sehr leistungsfähige Simulationsprogramm Xover importiert und eine virtuelle Frequenzweiche für die beiden Chassis entwickelt. Das Ergebnis dieser Simulation führt zu folgenden Frequenzgängen von 0° – 45°.

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Simulation 0-45°fff

Die Simulationen erwiesen sich als sehr genau und sehr nah an der Praxis. Lediglich der Wert eines einzigen Widerstandes musste angepasst werden, um folgende, gemessene Frequenzgänge von 0° – 45° zu erzielen.

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Messunng Minimo 0-45°Gemessener Frequenzganz 0° – 45°

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Massung Minimo 0° + ZweigeGemessener Frequenzgang 0° + Einzelzweige

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Weiche MinimoDas Weichenschaltbildfff

Nachfolgend möchte ich hier nun eine sehr einfache Variante aufzeigen, die Passivmembran mit einem zusätzlichen Gewicht von 16 Gramm zu beschweren. Als ich den Innendurchmesser des Schwingspulenträgers mit knapp über 25 Millimetern vermaß, kam mir die Idee, in diesen einen Abschnitt eines 25 mm Buchenstabes einzuleimen. Buchenstäbe verschiedensten Durchmessers werden als 1 Meter lange Fertigware in Baumärkten angeboten. Für Zweieuroschiessmichtot habe ich einen solchen Stab erworben und gleich mittels meiner Feinwaage auf sein Gewicht überprüft. Der komplette einen Meter lange Stab wiegt exakt 349,4 Gramm. Ein Millimeter des Stabes würde also 0,3494 Gramm wiegen. Daraus resultiert nach dem gemeinen Dreisatz, dass ein 16 Gramm schwerer Abschnitt genau 45,8 Millimeter lang sein muss.

Da bei der Befestigung noch ein paar Tropfen Kleber hinzu kommen, markierte ich den Stab bei 45 Millimetern und längte entsprechend ab.

Hier das Ergebnis:

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15,1 auf Waagefff

Das zweite Stückchen hatte 15,2 Gramm, was sicherlich zu verschmerzen wäre, aber ein paar Bewegungen über 80er Schleifpapier besorgten hier Gleichstand.

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15,1 in Trägerfff

Zur Befestigung habe ich auf die untere Stirnseite des Stabes und auf dessen Umfang Zwei-Komponenten-Kleber aufgetragen und den Stab in den Schwinspulenträger eingeführt, bis er die Staubschutzkalotte von innen berührt. Mit ein wenig Gegendruck von vorne sollte so eine feste Verklebung entstehen. Da der Stab recht genau in den Träger passt drückt sich beim Einstecken natürlich etwas Kleber hinaus, welcher einfach abgerieben wurde.fff

Der Vollständigkeit halber an dieser Stelle noch eine Nahfeldmessung des SP-60/8…

Nahfeld Minimofff

…und des Senfes, den die Passivmembran hinzu fügt. (nicht absolut und nicht zueinander skaliert)

PM Minimofff

Die Operation kann als gelungen betrachtet werden. Inzwischen habe ich einiges mit den Lautsprechern gehört, und ich muss sagen, dass sie mir ziemlich gut gefallen. Die Räumlichkeit und Ortbarkeit einzelner Instrumente und Stimmen sind imho klasse geworden.

Je nach Geschmack kann der Vorwiderstand des Hochtöners auf bis zu 3,9 Ohm verkleinert werden. Das empfiehlt sich aber, wenn überhaupt, nur bei sehr stark bedämpften Abhörräumen und / oder entsprechendem Hörgeschmack.

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Der Bassbereich geht absolut in Ordnung und ist ausreichend kräftig. Es geht zwar nicht supertief in den Keller, dafür aber ziemlich straff und konturiert. Für einen 4 Zöller jedenfalls einmal mehr eine sehr erstaunliche Performance.

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Bauplan MinimoDie Baupläne sind für private Nutzung freigegeben. Jegliche Form der gewerblichen Nutzung oder Verbreitung ohne vorherige Absprache ist untersagt und wird strafrechtlich verfolgt.

Der Foren-User Black-Devil meint

Schon beim 10L-Battle hat mich die Box überrascht. Das seitlich eingelassene Chassis ist „nur“ eine Passivmembran, aktiv arbeitet ausschließlich der kleine TMT auf der Front – aber aus dieser kleinen Box kommt ein so fester und tiefer Bass, dass man dies kaum glauben mag. Auch der Mittelton ist einwandfrei und angesichts des Preises kommt man da schon ins Grübeln. Der Hochtöner hat eine kleine Schwäche im oberen Präsenzbereich, hier macht sich wohl die kleine Störung zwischen 7 und 10kHz bemerkbar. Das ist allerdings schon Jammern auf hohem Niveau.

 

 

7 Kommentare

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    • Johannes auf 15. Februar 2019 bei 20:30

    Schönen guten Abend,
    Erstmal vielen Dank für die Veröffentlichung der Baupläne:)
    Vlt könnten sie mir ja ein paar fragen beantworten 🙂
    1. kommt dann an den Kreis auf dem weichenschaltplan die rote buchse für den + Pol des verstärkers und die dreiecke als masse an den – pol ?
    2. wird dann der passive Lautsprecher gar nicht angeschlossen ? das verstehe ich irgendwie nicht wirklich.
    3. was muss ich beachten bzw könnte man die box auch als Standbox mit etwas mehr Volumen gestalten oder müsste man dann quasi die weiche neu entwickeln ?
    Tut mir leid für meine Unwissenheit aber ich dachte mir einfach fragen kostet ja nichts
    Liebe Grüße

    • admin auf 16. Februar 2019 bei 11:58
      Autor

    Hallo Johannes,

    1. Genau so ist es.
    2. Genau so ist es. Es handelt sich um eine Passivmembran, die ähnlich wie ein BR Port funktioniert.
    3. Das Volumen sollte eingehalten werden, da ansonsten die Abstimmung des Systems mit der Passivmembran nicht richtig funktioniert. Auch die Maße der Frontwand müssen eingehalten werden.

    Viele Grüße

    Alex

    • Joachim auf 9. August 2022 bei 15:40

    Die Passivmembran von Reckhorn, P-6.5, könnte mit einem Durchmesser von 17,5 cm gut passen, und ist eher leichter ausgelegt, ohne Zentrierspinne, kann aber variable Gewichte aufnehmen, die auch beigefügt sind. Mit 15 € ist der Preis freundlich.

    • admin auf 10. August 2022 bei 13:32
      Autor

    Hallo Joachim,

    es kann durchaus sein, dass sich mit der genannten PM auch ein brauchbares Ergebnis erzielen lässt. Leider gibt der Hersteller, außer einem Membrangewicht von etwa 20 Gramm, keine weiteren Daten an. Für eine zuverlässige Simulation sind diese aber unabdingbar. Somit müsste ein Blindkauf mit anschließender Abstimmung über Messungen erfolgen. Ein Wagnis, das ich ungern eingehen möchte. Einem Nachbauer, welcher nicht über Erfahrung und Messequipment verfügt, rate ich sogar eindringlich ab. Dennoch vielen Dank für den Hinweis.

    Gruß Alex

    • Boris auf 21. Dezember 2022 bei 12:54

    Hallo Alex,

    vielleicht erinnerst Du dich an meine Kid Rocks deren SP 202C nach einem Junggesellenabschied die Grätsche gemacht haben. Gerne würde ich die defekten Chassis für die Minimo benutzten.
    Ich gehe jedoch davon aus, dass man dann die ganze Box neu berechnen müsste oder? Leider kann ich auch nirgendwo folgende Spulen finden 1mh 0,6 Ohm und 0,33mh 0,35Ohm. kannst Du mir hier einen Tipp geben?

    Gruß Boris

    • admin auf 27. Dezember 2022 bei 15:00
      Autor

    Hallo Boris,

    ich habe mir erlaubt, deine beiden Kommentare zusammenzufassen. Ich fange mit den Bauteilen an. Die Minimo ist zu einer Zeit entstanden, in der ich noch keine konkreten Bauteile oder gar Warenkörbe veröffentlicht habe. Kleine Abweichungen bei den Spulenwiderständen sind vernachlässigbar. Da es sich um einen preiswerten Lautsprecher handelt, bei dem keine großen Pegel produziert werden, empfehle ich preiswerte Kernspulen. Bevor die in die vielzitierte Sättigung gehen, ist der kleine TMT längst abgeraucht. So würde ich eine kleine Jantzen I-Kern Spule mit 0,7mm Draht nehmen. Die hat einen Widerstand von 0,48 Ohm und kostet gut 4 Euro. Passt!

    Hinsichtlich der PM liegst du richtig. Durch die größere PM würde sich die Abstimmung bei identischem Zusatzgewicht nach oben verschieben. Du benötigst bei Verwendung des SP-202C als PM ein Zusatzgewicht von 40 Gramm. Damit geht es sogar noch minimal tiefer hinab, als mit dem SP-167C als PM.

    blau: SPH-167C, gelb: SPH-202C als PM

    Viele Grüße, Alex

    • Boris Artkamp auf 28. Dezember 2022 bei 10:08

    Hallo Alex,

    vielen Dank für die Infos.
    Ich wünsche einen Guten Rutsch und ein tolles Jahr 2023. Weiterhin freue mich auf die da kommenden Entwicklungen von Dir :-)!!!

    Gruß Boris

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