Kaventsmann

„Darf’s ein wenig mehr sein?“ – Diesen Spruch aus meiner Kindheit werde ich wohl nie vergessen. Wenn ich als kleiner Junge meine Oma zum Metzger begleitete und sie dort eine bestimmte Menge Wurst verlangte, erklang kurz später diese obligatorische Frage. Natürlich kann man diese Frage auch beim Betrachten so manch kleinen Böxleins stellen. Als passende Antwort entstand der im folgenden beschriebene Lautsprecher.

Nach den ganzen Klein- bzw. Kompaktlautsprechern, die ich in den letzten Monaten entwickelt habe, musste mal wieder was größeres her. Nun, groß muss nicht unbedingt bedeuten, dass das Resultat der Bemühungen ein unförmiger Kasten im Format einer Telefonzelle ist. Andererseits hatte ich mir zum Ziel gesetzt, den Tieftonpart in die Hände eines veritablen 15 Zöllers zu legen. Baut man einen solchen nämlich in die Seite eines Lautsprechers ein, hält sich die Breite der Behausung in für Wohnräume vertretbaren Grenzen. Deswegen kann die Front des Lautsprechers so schmal ausfallen, dass die gesamte Optik des Klangmöbels als durchaus elegant bezeichnet werden darf. Die Recherche nach einem passenden Chassis konnte beginnen. Man will sich kaum vorstellen, wie groß doch die Auswahl an 15 Zoll Chassis ist. Da diese in 99% aller Fälle für den PA Einsatz konzipiert sind, hält sich die Anzahl der Chassis, die in Wohnraum freundlichen Gehäusen eine brauchbare Tieftonwiedergabe ermöglichen, in recht kleinen Grenzen. Aus einer Vorauswahl galt es nun, einen Kandidaten mit möglichst gutem Preis/Leistungs Verhältnis auszusuchen. Der Lavoce WXF15.800 macht auf dem Papier eine sehr gute Figur. Sein Datenblatt verspricht einen sehr brauchbaren TSP-Satz und tolle Haptik. Ein Marktpreis von teilweise unter 150,- Euro macht das Angebot doppelt interessant. Der Tieftonpart ist gesetzt.

Lavoce WXF15.800

Die rückwärtige Ansicht des Chassis lässt ebenfalls Gutes vermuten. Alles ist blitzsauber verarbeitet, und auch der Antrieb dürfte seinem optischen Erscheinungsbild entsprechend, zur ernsthafteren Gattung zählen. Der massive Gusskorb ist ebenfalls eine Augenweide. Auch ein schöner Rücken kann entzücken…

Lavoce WXF15.800 Rückansicht

TSP (Werksangabe)

• Fs: 50 Hz
• Mms: 130 g
• Cms: 0,07 mm/N
• Re: 5,2 Ohm
• Sd: 855 cm²
• Qms: 5,2
• Qes: 0,4
• Qts: 0,38
• Vas: 78 L
• B/L: 22,8 Tm
• Xmax: 7,7 mm
• Le: 1 mH
• Rms: 7,85 kg/s
• SPL: 96 dB

Out of the box weicht der TSP Satz ein wenig ab, führt aber bei der Simulation zu quasi deckungsgleichem Ergebnis.

TSP Chassis 1

TSP Chassis 2

Bei HiFi Chassis gehöre ich zu den Verfechtern der These, dass Einspielen überflüssig ist. PA Chassis mit ihren recht harten Einspannungen verändern jedoch nach einer gewissen Betriebsdauer ihre TSP. Natürlich geschieht das konsistent, so dass sich eine gefundene Abstimmung i. a. R. nicht, bzw. nur marginal verändert.

Lavoce WXF15.800 in 80 Litern BR (Freifeld)

Die obige Grafik zeigt das Verhalten des Tieftöners in einem 80 Liter BR Gehäuse. Die Abstimmung wurde bewusst recht tief gewählt, was zu abfallendem Pegel  führt. Beschaltet wird der Pegel so angepasst, dass sich ein insgesamt linearer Verlauf bis zur Trennfrequenz zum Mitteltöner ergibt. So ergibt sich eine untere Grenzfrequenz im Bereich um 40 Hz. Der Bezugspegel des Lautsprechers wird irgendwo im Bereich um 94 dB liegen. Das ist kein Schalldruckwunder, aber eine Notwendigkeit, wenn man auf brauchbaren Tiefgang nicht verzichten mag. Da der Lautsprecher jedoch eine insgesamt sehr hohe Belastbakeit mitbringt, kann man damit  durchaus die sprichwörtliche Kuh fliegen lassen.

Um den Lautsprecher nicht allzu klobig wirken zu lassen, wird der WXF15.800 auf die Seite verfrachtet. Dies führt zwar zu einer Tiefe von 50 cm. In die meisten Wohnräume integriert sich aber ein schmaler, tieferer Lautsprecher erheblich leichter, als ein breiter und dafür flacherer Kasten. Aber wo Licht, da auch Schatten. Durch den seitlichen Versatz muss die Trennfrequenz sehr tief liegen, um eine spätere Ortbarkeit des Tieftöners auszuschließen. Dazu ist es vonnöten einen Mitteltöner einzusetzen, der in einem kleinen geschlossenen Gehäuse in der Lage ist, im Bereich der Trennfrequenz zum Tieftöner genügend Schalldruck zu liefern. Ein Kandidat, der diese Anforderung mit Bravour löst, ist der 8FE2.5CP aus dem italienischen Hause Sica.

Sica 8FE2.5CP

TSP

• Fs: 78 Hz
• Mms: 19,3 g
• Cms: 0,22 mm/N
• Re: 5,4 Ohm
• Sd: 216,3 cm²
• Qms: 2,5
• Qes: 0,3
• Qts: 0,28
• Vas: 14,99 L
• B/L: 12,63 Tm
• Xmax: 4 mm
• Le: 0,46 mH
• Rms: 3,8 kg/s
• SPL: 97,1 dB

In einem geschlossenen Gehäuse mit 7 Litern Volumen verspricht AJHorn eine hervorragende Performance, die den geforderten Kriterien genügt.

Sica 8FE2.5CP in 7 Litern CB

Nun fehlt nur noch ein Partner, der die beiden „Pappen“ obenrum ablöst.  Aus optischen Gründen, und weil es bereits in vielen Anwendungen eine gute Performance gezeigt hat, ist das Faital STH100 Horn gesetzt.

Lavoce DF10.142LK am Faital STH100

Zunächst hatte ich die Idee, ein Paar noch vorhandener Celestion CDX1-1425 als Treiber zu verwenden. Leider wollten diese sich nicht harmonisch in das Projekt einfügen, so dass ich Ausschau nach alternativer Bestückung halten musste. Wegen der gewünschten Betriebssicherheit sollte es ein Treiber mit einer 1,4″ Schwingspule werden. Eine Höchsttiefe von 60 Millimetern durfte nicht überschritten werden, und auch der höchst zulässige Außendurchmesser war durch den Ausschnitt für das Horn begrenzt. Natürlich sollten die Treiber auch in preislicher Hinsicht zu ihren Spielpartnern passen. Der wirklich hervorragende WXF15.800 veranlasste mich dazu, für die Treiberauswahl nochmal in das Regal von Lavoce zu sehen. Ein Treiber, der alle notwendigen Kriterien erfüllt, und dessen Linearität laut Datenblatt auch hervorragend zu sein scheint, ist das Modell DF10.142LK des italienischen Herstellers. So orderte ich für gut 80,- Euro ein Paar davon, welches ich zwei Tage später in meinen Händen halten durfte. Auch bei diesen Treibern gibt es haptisch nichts zu kritisieren. Einzig die Tatsache, dass keinerlei Befestigungsbolzen beiliegen, könnte man monieren.

Lavoce DF10.142LK Frontansicht

Lavoce DF10.142LK Rückansicht

Nachdem die Messungen der unbeschalteten Chassis im Kasten waren, wurden sie in Boxsim importiert, um eine Simulation des zu erwartenden Achsenfgrequenzgangs vornehmen zu können. Dieses Programm wurde gewählt, da es die Möglichkeit bietet, das Verhalten der Tieftonwiedergabe aus den TSP des Chassis zu generieren. Durch die niedrige Trennfrequenz zum Mitteltöner und die Tatsache, dass sich der Tieftöner an der Seite befindet, sind verlässliche Messungen nur mit großem Aufwand zu realisieren. Da Simulationsprogramme glücklicherweise nur in gewissen Regionen des Ruhrgebietes nicht korrekt funktionieren, konnte ich mich in hiesigen Gefilden mit dieser Methode auf der sicheren Seite wähnen. Zu oft wurde in der Vergangenheit unter Beweis gestellt, dass die Genauigkeit von Simulationen, gerade wenn es um das Verhalten im Bass geht, sehr genau mit der Realität übereinstimmt.

Kaventsmann Simulation  Boxsim

Natürlich wird nicht verschwiegen, dass es schwierig ist, den Bassbereich einer solchen Konstruktion messtechnisch in einem typischen Wohnraum zu erfassen. Wie bereits erwähnt, vereitelt die tiefe Trennfrequenz dies. Dennoch kann man die zuverlässige Simulation hilfsweise messtechnisch nachvollziehen. Dazu zeigt die folgende Grafik den gemessenen Frequenzgang der MHT Sektion der finalen Version auf Achse. Beim Tieftöner war einiges an Mess- Skalierungs- und Fügearbeit nötig. Aus diesem Grund fehlt hier die Summenkurve.

Messung 0° + Merge aus Nahfeld und Port + Einzelzweige

Auch auf der elektrischen Seite stimmt die Trennfrequenz zwischen TT und TMT überein. Zwischen TMT und HT liegt sie durch den Pegelgewinn zu niedrigen Frequenzen beim Horn natürlich höher als die akustische  Trennfrequenz.

Kaventsmann Effektivspannung an den Chassis (elektrische Trennfrequenzen)

Die Beschaltung, die dem Tieftöner ein Stückchen seines Wirkungsgrades stiehlt, führt zu einer recht niedrig verlaufenden Impedanzkurve, die jedoch nur in einem kleinen Bereich um 250 Hz knapp unter die 4 Ohm Marke fällt. Obgleich dies den Lautsprecher für die Kombination mit nahezu jedem Verstärker prädestiniert, sollte klar sein, dass erst bei Betrieb mit einem „ordentlichen“ Verstärker wirkliche Freude aufkeimen wird.

Kaventsmann Impedanzverlauf

Nun musste sich nur noch zeigen, wie sich das Konstrukt denn unter Winkeln verhält. Erwartungsgemäß funktioniert der Lautsprecher auch, was dieses Kriterium angeht, einwandfrei.

Kaventsmann Merge aus TT + Port (Freifeld) + 0° mit Nahfeld + 15° – 90° ab 300 Hz

Mit zunehmendem Winkel zeigt sich im Bereich um 3kHz eine kleine unbedeutende Kerbe. Diese ist Interferenzen im Horn geschuldet und zeigt sich beim STH100 in Kombination mit jedem Treiber in gewisser Ausprägung.

Die Beschaltung erfordert ein paar Bauteile mehr, ist grundsätzlich aber für eine große 3-Wege Kombination noch als moderat zu betrachten. Insgesamt 28 Bauteile sind dafür verantwortlich, die Frequenzgänge der drei Chassis zu einer ausgewogenen Gesamtkurve zu verbiegen.

EDIT:

Ein Nachbauer bat mich, eine Impedanzlinearisierung für den Betrieb des Lautsprechers  mit einem Röhrenverstärker zu designen. Dem Wunsch bin ich natürlich gerne nachgekommen. Die Im nachfolgenden Weichenplan rot umrandeten Bauteile bilden die Korrektur, welche bei Betrieb mit einem Transistorverstärker nicht notwendig ist. Deswegen sind diese Bauteile auch NICHT im Warenkorb enthalten. 

Kaventsmann Weichenschaltung (mit Impedanzkorrektur für Röhrenverstärker)

Die Simulation zeigt den Impedanzverlauf ohne (gestrichelte Kurve) und mit (durchgezogene Kurve) dem Korrekturglied.

Kaventsmann Impedanzverlauf ohne vs. mit Impedanzkorrektur

Natürlich habe ich für den Kaventsmann auch einen Warenkorb im Quint Store mit Preisstand 24.11.2021 vorbereitet.

Warenkorb PDF

Hinsichtlich der zu verwendenden Bauteilequalitäten führen viele Wege nach Rom. Für die 8,2mH Spule im Bass habe ich eine Kernspule mit 1,4 mm Drahtstärke in den Warenkorb gelegt. Im Plan habe ich eine Bandbreite von 0,3 – 0,5 Ohm für den zulässigen Spulenwiderstand vorgesehen. Die von mir verwendete Spule weist einen Widerstand von 0,4 Ohm auf. Wenn sich ggfs. Spulen im Fundus befinden, deren Widerstand da knapp drüber oder drunter liegt, ist das kein Beinbruch. Es versteht sich von selbst, dass eine kleine Kernspule mit 0,7mm Drahtstärke keine sinnvolle Wahl darstellt. In eine ultrateure „High End“ Spule zu investieren, halte ich auch für über das Ziel hinaus geschossen. Die Bandbreite der sinnvoll verwendbaren Spulen ist groß. Der 5,6 Ohm Widerstand im Tieftonzweig ist als 20 Watt Typ ausgeführt. Im normalen Betrieb, und wernn man mal laut hört, reicht das vollkommen. Wer permanent mit Düsenjägerpegeln hört, schaltet vielleicht einen 10 Ohm mit einem 12 Ohm Widerstand parallel. Schaden kann das auf keinen Fall. Die Kondensatoren in Reihe vor dem Hochtonhorn und in den zugehörigen Saugkreisen habe ich als Folien vorgesehen. Bei allen anderen Kondensatoren dürfen gerne Elkos Verwendung finden. Leider finden sich im Sortiment von Quint keine Elkos mit den Werten 180µF und 680µF.  Im Warenkorb sind dafür ein 100µF und ein 82µF ein 560µF und ein 120µF Elko vorgesehen. Diese werden jeweils parallel geschaltet. Andere Stückelungen bzw. Fabrikate sind natürlich auch möglich. Kleine Abweichungen von +/- ca. 5µF sind unkritisch und wirken sich nicht wahrnehmbar aus.

Kaventsmann Bau- und Bedämpfungsplan (vergößern -> rechte Maustaste -> Grafik in neuem Tab öffnen)

Der erste Nachbauer des Kaventsmann, Tobias L. aus unserer Facebook Gruppe, hat eine Zuschnittliste erstellt, die er für den Download freigegeben hat. An dieser Stelle herzlichen Dank dafür.

Zuschnittliste

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

Und was können die Kaventsmänner klanglich? Jede Menge! Natürlich ist das ein Power HiFi Lautsprecher, der richtig abrocken kann. Da geht, so man denn will, mächtig der Punk ab. Aber auch vor leisen Tönen haben die Lautsprecher keine Angst. Das funktioniert alles einwandfrei. Stimmen werden wunderbar wiedergegeben. Unsere Referenz Sängerinen klingen, wie wir sie gewohnt sind. Da zischelt rein gar nichts. Hilary James singt ihr „Storm Warning“ mit der perfekten Dosierung. Bei fehlerhafter, minimal zu braver Abstimmung wirkt der Song träge und müde. Ein µ zuviel hingegen verleiht der Stimme eine unangenehme Schärfe. Hier passt alles. Ulla Meinecke schickt ihre „Tänzerin“ auf die Bühne. Ihre glasklare Stimme tönt fehlerfrei. Trötiger Hornsound? Fehlanzeige. Genrewechsel auf Funk. Crazy Penis lassen ihre Lady T. aus den Lautsprechern fetzen. Da geht die Post ab. Chris Jones‘ „No Sanctuary“ lässt den Hörraum beben. Das sind richtig stimmige und neutral abgestimmte Lautsprecher mit einem sehr trockenen, sehr kräftigen und soliden Bassfundament, welches bis etwa 45 Hz reicht und rein gar nichts vermissen lässt. Im Gegenteil…

Tobiiaas Locke aus unserer FB Gruppe schreibt unmittelbar nach Fertigstellung seiner Kaventsmänner per Messenger:

Hallo Alex bin super zufrieden. Wirklich eine super Box. Endlich ist es so wie ich es mir vorgestellt habe. Hatte leider noch nicht so viel Zeit zum hören, aber bis jetzt mehr als zufrieden.