Kaimana – edler 2 Wege Lautsprecher

Gelegenheiten muss man, einer alten Redewendung zufolge, beim Schopf packen. So ergab es sich, dass zwei Paare edler Lautsprecherchassis den Weg in meine Regale fanden. Dass die beiden Chassis wunderbar zueinander passen und die Grundlage für ein tolles Konzept bieten, war auf den ersten Blick offensichtlich. Bei den Tönern handelt es sich um Tiefmitteltöner des innovativen Herstellers Purifi, der seit geraumer Zeit mit seinen optisch kontrovers diskutierten Sicken von sich Reden macht. Jedenfalls handelt es sich bei den PTT6.5×04-NFA-01 um absolute High Tech Produkte.

Purifi PTT6.5×04-NFA-01

Die gemessenen TSP weichen unwesentlich von den Angaben im Datenblatt ab und führen zur quasi identischen Abstimmung.

PTT6.5×04 gemessene TSP

Mit dem obigen TSP Satz verspricht der Sechseinhalbzöller in einem etwa 16 Liter großen Gehäuse Tiefgang bis in Regionen um 35 Hz. Das ist durchaus respektabel.

PTT6.5×04 in 16 Litern BR (mit Roomgain)

In einem ersten Testgehäuse zeigte sich, dass ein 5er Port zu klein ist und, gerade durch den hubfähigen Tiefmitteltöner, zu deutlichen Strömungsgeräuschen neigt. Natürlich hätte man mit einem gekröpften Port experimentieren können, Dieser stiehlt aber recht viel Volumen, und bei der notwendigen Länge wären weitere Störungen und Resonanzen nicht ganz auszuschließen. Folglich wurden Simulationen mit einer Passivmembran durchgeführt. Auch Purufi bietet solche Passivmembranen an, jedoch nur in der Größe 6,5 Zoll, was bei einem nominell gleich großen TMT bedeutet, dass zwei PM zum Eisatz kommen müssen. Da aber auf der Rückseite des Lautsprechers ein von außen zugängliches Weichenfach geplant war, schied diese Variante aus. Mit der SP22R bietet der norwegische Hersteller SEAS eine Passivmembran in der nominell eine Größenklasse höheren Kategorie an. Diese führt zu einer nahezu gleichen Performance wie eine klassische BR Abstimmung. Die Unterschiede sind marginal und in der Praxis vernachlässigbar. Mit ihrer hohen Hubfähigkeit von +/- 20 Millimetern steht auch ein hinreichend hohes Verschiebevolumen zur Verfügung. Auch das geplante Weichenfach kann durch den Einsatz dieser PM auf der Rückseite des Lautsprechers Platz finden.

Performance BR (gelb) vs. PM (blau)

SEAS SP22R

Den Hochtonpart übernimmt ein besonderer Leckerbissen des indonesischen Herstellers SB Acoustics. In der TW29BNWG-8 aus der exklusiven Sartori Serie spielt eine Beryllium Kalotte ohne Diffusor auf einen Waveguide. Wie der Purifi Tiefmitteltöner besticht auch dieser Hochtöner durch eine exquisite Verarbeitung und entsprechende Haptik. Entgegen vieler anderer im Handel erhältlicher Waveguides ist das des Satori Hochtöners aus Alu-Druckguss gefertigt.

Satori TW29BNWG-8

Nach Anfertigung eines weiteren Testgehäuses, bei welchem die Passivmembran, sowie ein abgetrenntes Fach für die Frequenzweiche berücksichtigt wurden, konnten überschlägige Messungen eingefangen und eine Vorab-Simulation angefertigt werden. Diese zeigte, dass die Chassis grundsätzlich miteinander harmonieren. Mit diesem Wissen konnte ein befreundeter Möbeltischler mit der Fertigung finaler Gehäuse, welche sich in kleinen Details von den Testgehäusen unterscheiden, beauftragt werden.

Abdeckung Weichenfach

Hintere Gehäuseschale lackiert

Beide Gehäuseschalen und Deckel vom Weichenfach lackiert

Gehäuse fertig aufgebaut und lackiert

Nun war es an der Zeit, die Chassis zu montieren und korrekte Messungen für die finale Simulation anzufertigen.

Messung Purifi PTT6.5×04 unbeschaltet incl. Nahfeld und PM 0°

Messung SB Acoustics Satori TW29BNWG-8 unbeschaltet 0°

Um das generelle Verhalten der beiden Chassis aufzuzeigen, bilden die beiden obigen Grafiken die Messungen der unbeschalteten Töner auf Achse 0° an. Selbstverständlich wurden Messungen von 0° – 90° angefertigt, auf deren Basis die folgende Simulation angefertigt wurde.

Simulation Kaimana 0° + Einzelzweige

Der Achsenfrequenzgang verläuft äußerst linear und lässt keine Wünsche offen. Die sauber und symmetrisch verlaufenden Flanken bilden ihren Schnittpunkt 6dB unterhalb der Summenkurve knapp unter 2 kHz. Eine Bestätigung für eine einwandfreie Phasenlage.

Simulation Kaimana 0° – 90° (Freifeld)

Durch die sehr gewissenhafte Beschaltung zeigt die Kaimana auch unter Winkeln ein einwandfreies Abstrahlverhalten.

Simulation Kaimana Frequenzgang 0° + Energiefrequenzgang (Freifeld)

Im relevanten Bereich ist der Energiefrequenzgang quasi makellos. Natürlich besteht die Möglichkeit, die Energieabgabe im oberen Hochtonbereich durch ein kleines zusätzliches Bauteil etwas anzuheben. Mir persönlich gefällt die obige Variante jedoch besser.

Das Simulationsergebnis schürt Neugierde auf reale Messungen, und so wurden noch am gleichen Tag die entsprechende Weiche gesteckt und der Messrechner mit der ARTA Software gestartet. Inzwischen sollte es sich herumgesprochen haben, dass sich die Simulationen und die späteren Messungen bei sorgfältiger Vorgehensweise gleichen wie ein Ei dem anderen.

Gefensterte Messung Kaimana 0° – 90°

Für die Klirr Fans habe ich auch entsprechende Messungen angefertigt. Da unterschiedliche Auffassungen darüber existieren, wie und in welcher Entfernung Klirr gemessen wird sei angemerkt, dass es sich um Messungen in meinem klassischen Schema handelt, also in einem Meter Entfernung auf Hochtönerebene.

Kaimana Klirr @ 85dB

Kaimana Klirr @ 90dB

Kaimana Klirr @ 95dB

Natürlich ist auch beim Klirr erwartungsgemäß alles in trockenen Tüchern, und somit ist nichts zu beanstanden.

Der Impedanzverlauf weist ebenfalls keine Besonderheiten auf. Er erreicht sein Minimum von rund 4 Ohm im Bereich um 250 Hz. Somit sollte quasi jeder Verstärker die Kaimana antreiben dürfen. Es versteht sich aber von selbst, dass ein Lautsprecher dieser Kategorie nicht mit einem 10 Euro Class D Gimmick-Amp Platinchen vom schnellen Ali betrieben werden möchte.

Kaimana Impedanzverlauf

Im Bereich der Trennfrequenz zeigt sich eine ausgeprägte Glocke, wie sie für einen Zweiweger typisch ist. Für den Betrieb mit einem Röhrenverstärker bietet es sich an, den Impedanzverlauf der Kaimana zu linearisieren. Die Abstimmung der Passivmembran liegt mit einem Zusatzgewicht von 55 Gramm bei etwas über 35 Hz. Zur Beschwerung der PM habe ich diverse verzinkte Karosserie- und Unterlegscheiben wie folgt benutzt:

1 Stück ⌀ 15,0 mm x ⌀44 mm

1 Stück ⌀ 10,5 mm x ⌀ 33 mm

2 Stück ⌀ 8,4 mm x ⌀ 24 mm

1 Stück ⌀ 6,4 mm x ⌀ 18 mm

Zusatzgewicht für Passivmembran

Diese Kombination führt zu 54,8 Gramm zusätzlicher Masse. Der PM sind eine Mutter, sowie eine Fächerscheibe für die Befestigung beigefügt. Die Unterlegscheiben können zur besseren Stabilität miteinander verklebt werden. Die Mutter sollte gegen ungewollte Lockerung durch die Membranbewegung gesichert werden. Dazu habe ich einen Tropfen Nagellack verwendet. Natürlich sind auch andere Stückelungen möglich. Hier besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, eigene Experimente durchzuführen. Bei Verwendung eines etwas kleineren Zusatzgewichts verringert sich der Tiefgang, der Pegel steigt dafür etwas an.

Die Frequenzweiche wurde aus hochwertigen Bauteilen aufgebaut. Auf den Einsatz überteuerter Voodoo Komponenten wurde jedoch bewusst verzichtet, da deren Vorteil lediglich darin liegt, die Kasse des Händlers schneller zu füllen. Alle Bauteile wurden in bewährter Manier auf einem Brettchen positioniert und befestigt. Die Verdrahtung der Komponenten konnte, bis auf eine Ausnahme, ohne weiteres Kabelmaterial erfolgen. Lediglich für die Ein- und Ausgänge waren zusätzliche Zuleitungen erforderlich. Die Ein- und Ausgägne selbst wurden mit den bewährten Wago Klemmen ausgeführt, welche hervorragenden Kontakt bei geringstem Überganswiderstand bieten.

Kaimana Frequenzweiche

Für die Beschaltung habe ich ein paar Bauteile mehr in die Hand genommen. Erstens trage ich damit der Qualität der Chassis Rechnung, und zweitens fallen 20 – 50 Euro mehr bei einem Projekt dieser Preisklasse nicht ins Gewicht.  Für meinen Aufbau habe ich, wie gewohnt, vorhandene Bauteile aus meinem Fundus verwendet. Die restlichen nicht vorhandenen Bauteile habe ich nachbestellt. Das waren in erster Linie Spulen und Widerstände. Alle Kondensatoren sind bei meiner Weiche als Folientypen ausgeführt. Diese habe ich selektiert, teilweise bis auf die zweite Stelle hinter dem Komma. Die einzige Spule im direkten Signalweg liegt im Tiefpass. Sie ist als Luftspule mit 1,0 mm Backlackdraht ausgeführt. Überlegungen, eine Folienspule zu verwenden habe ich schnell wieder verworfen. In meinem Vorrat befinden sich einige solcher Folienspulen diverser Markenhersteller. All diese Spulen weisen eine mechanisch deutlich schlechtere Stabilität auf, als die sehr stabile Luftspule aus Backlackdraht. Die Folienspulen lassen sich mit dem Finger mit leichtem Druck verformen. Alle weiteren Spulen sind in Korrekturgliedern verbaut. Dazu habe ich I-Kern Spulen mit 0,7 mm Draht verwendet. Sie bieten zudem den Vorteil, dass sie mechanisch recht klein sind und deswegen ohne große Kapriolen auf dem vorgesehenen Brettchen Platz finden. Einzig die 0,15mH Spule im Hochpass ist als Luftspule mit 0,7 mm Draht ausgeführt. Die I-Kern Spulen sind erst ab einem Wert von 0,2mH verfügbar.

Kaimana Weichenplan

Warenkorb PDF

Der Warenkorb entspricht dem Preisstand von 14.04.2023

Auch bei der Kaimana, und erst recht bei der Kaimana gilt:

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.

Die Gehäusekonstruktion der Kaimana ist ein wenig speziell. Nach dem Redesign von BR auf PM mussten die Gehäusemaße so angepasst werden, dass sowohl das notwendige Volumen, als auch Platz für ein Weichenfach und die POM zur Verfügung standen. Zudem war das Design mit den unterschiedlichen Winkeln bei den Fasen gesetzt. Das finale zweischalige Design besteht aus verschiedenen Materialstärken, die teilweise durch Aufdoppelung entstanden. So besteht die vordere Schale incl der Schallwand aus 38mm starken CDF Platten. Für die Seitenwände der hinteren Schale doppelte Tischler Andreas 12er CDF Platten zu insgesamt 24mm Material auf. Im Bereich des Deckels und des Bodens vor dem Weichenfach wurde eine weitere 12mm Platte hinzugefügt, so dass die Wandstärke dort 36mm beträgt. Durch diese Maßnahmen wird einerseits das gewünschte Volumen erreicht. Andererseits erhalten die Gehäuse eine extreme Stabilität, die weitere Verstrebungen unnötig macht. CDF weist eine sehr hohe Dichte auf, die zu einem Leergewicht von rund 15 Kg pro Gehäuse führt. Das Material ist so derart hart, dass der Zuschnitt der Gehäuse drei!!! Sägeblätter ins Jenseits befördert hat.  Zugegeben, die Beschaffenheit der Gehäuse darf man durchaus als Overkill bezeichnen, aber ich wollte das so.

Kaimana Bauzeichnung original Teil 1

Kaimana Bauzeichnung original Teil 2

Der Winkel der vorderen Fase beträgt 45° und der weiterführende Winkel  der zweiten Fase beträgt 12°. Die Bedämpfung der Gehäuse ist recht einfach. Alle innenbereiche werden mit Fibsorb 50 ausgekleidet. Beim Deckel und Boden schadet es nicht, dies doppellagig zu tun. Jedoch sollte die jeweils obere Lage etwas gekürzt werden, so dass TMT und PM nicht beeinträchtigt werden.

Die hinteren Gehäuseschalen können auch, unter Beibehaltung der Materialstärke der vorderen Schallwandschale von 38mm, komplett in 28 mm Stärke aufgebaut werden. Dadurch entfällt die Aufdoppelung von 2-3 x 12er Material und vereinfacht somit den möglichen Nachbau. Die Innenmaße betragen dann 409 x 216 x 243 mm. Beim Weichenfach sind die Außenmaße beizubehalten. Die Volumenveränderung ist marginal und in der Praxis nicht relevant.

Kaimana Bauzeichnung Materialmix 38mm / 28mm

Der besseren Übersichtlichkeit halber wurden die Fräsdurchmesser und Frästiefen der Chassis und der PM nicht in den Plan eingetragen. Sie können den jeweiligen Datenblättern entnommen werden.

Und wie klingt die Kaimana? Sie klingt nicht und zwar im positiven Sinne. Sie gibt Musik so wieder, wie man es sich von einem neutral abgestimmten Lautsprecher mit hochwertigen Chassis und perfektem Abstrahlverhalten vorstellen darf. Die Chassis sind durch hochwertige Fabrikationsabläufe sehr eng toleriert und von exzellenter Fertigungsqualität. Die verwendeten und zuvor bereits vorhandenen Kondensatoren wurden von mir selektiert, wobei dies teilweise bis auf die zweite Nachkommastelle erfolgte. Die zugekauften Jantzen Spulen sind ebenfalls sehr eng toleriert, so dass zwei gemessene Impedanzschriebe nahezu deckungsgleich übereinanderliegen. Die Kaimana kann daher mit einer exzellenten Bühnendarstellung, sowohl in der Breite als auch in der Tiefe glänzen. Die Basswiedergabe ist nicht nur für die Gehäusegröße fulminant und störungsfrei. Die Kombination aus Tiefmitteltöner und Passimembran gelingt hervorragend. Stimmen reproduziert die Kaimana so, wie man es von einem sehr guten Lautsprecher erwarten darf, nämlich einwandfrei und ohne jegliches Nervpotenzial.  Nicht zuletzt dürfte auch das sehr stabile Gehäuse aus CDF Platten zum vorliegenden Ergebnis beisteuern.