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
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.
12 Kommentare
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Hi Alex,
ist Dir bewusst, dass es diese Speaker praktisch schon zu kaufen gibt?
Schau mal hier:
https://www.marchaudio.com/product/sointuva-wg-speaker/?v=3a52f3c22ed6
Und hier ein Review mit Messungen:
https://www.erinsaudiocorner.com/loudspeakers/march_audio_sointuva/
Ich freue mich schon sehr auf den Nachbau der Kaimana! Die sind auf meiner Bucket Liste!
Viele Grüße,
Stefan
Autor
Hallo Stefan,
der von dir genannte Fertiglautsprecher ist mir bekannt. Ich habe ihn aber erst entdeckt, nachdem ich meine Entwicklung begonnen habe. Auch den Artikel von Erin habe ich inzwischen gelesen. Der Lautsprecher ist aber anders abgestimmt, so dass es sich lediglich um identische Chassis handelt. Die Abstimmung scheint nicht ganz so sauber geungen zu sein. Das Abstrahlverhalten ist um ein gutes Stück ungleichmäßiger.
Viele Grüße, Alex
Hallo Alex,
ich werde die Kaimana nachbauen und ich habe eine riesige Platte CDF 19mm mit den Abmaßen 2,8mx2,1m gekauft.
Welcher Kleber ist für das Aufdoppeln geeignet?
Im Datenblatt des Herstellers ist die Bezeichnung Semparoc I 12 NV zu finden.
Als Finisch bekommen die LS ein Funier auf den Leib geschneidert.
Warum ist das Innenmaß 243mm so wichtig?
Ich habe vor, die Seitenwände ebenfalls in der Stärke 38mm zu realisieren.
Kann ich das benötigte Volumen erreichen, indem eine Verlängerung der Seitenwand einhergeht?
Danke für Deine sehr gut nachvollziehbare Entwicklungsarbeit.
Viele Grüße, Timo
Autor
Hallo Timo,
sorry für die verzögerte Antwort, aber ich war aus einer Motorradreise in den USA unterwegs. Leider kann ich dir ad hoc nicht sagen, welcher Leim verwendet wurde, um die Aufdoppelung vorzunehmen. Ich werde jedoch nachfragen und die Antwort hier ergänzen. Das Innenmaß ist grundsätzlich nicht kritisch. Bei Veränderungen kann es aber ggfs. zu anders ausgeprägten Ungereimtheiten im Frequenzgang kommen. Viel wichtiger ist aber, dass die Außendimensionen und die Gestaltung der Fasen im Bereich der Schallwand identisch bleiben. Eine Vegrößerung ist für die Abstrahlung ebenfalls unkritisch.
Viele Grüße, Alex
Hallo Alex,
ich bin gerade in Vorbereitung deinen Lautsprecher nachzubauen. Ich wollte fragen ob es einen großen Einfluss hätte, wenn ich auf die Kanten auf der Außenseite, von vorne nach hinten, große Radien legen würde. Die Radien hätten dann R 50mm. Die Winkelung würde beibehalten werden.
Gruß Frank
Autor
Hallo Frank,
es freut mich, dass du den Nachbau der Kaimana wagst. Während der Entwicklung habe ich viel experimentiert. Dabei hat sich herausgestellt, dass teilweise kleine Änderungen Auswirkungen gezeigt haben. Die Fasen sind beim finalen Gehäuse etwas anders als beim letzten Testgehäuse. Das hat sich in den Messungen gezeigt, und natürlich sind notwendige Änderungen in die Abstimmung geflossen. Inwieweit sich deine gewünschte Änderung auswirken wird, kann ich leider nicht seriös voraussagen. Es kann sich in Grenzen halten, was ich auch glaube. Versprechen kann ich es aber nicht.
Viele Grüße, Alex
Hallo Alex,
kann es sein, dass ein paar Bauteile auf der Weiche in einer anderen Bauform von dir verbaut wurden wie wenn man sie nach dem Warenkorb bestellt. z.B. der Cross Cap mit 55nF und mit 33nF sind echt große Teile und so auf der Weiche nicht zu finden, da ich sie in Tonnen Ausführung bekommen habe.
Gruß Frank
Autor
Hallo Frank,
beim Aufbau meiner Weichen habe ich vorhandene Bauteile aus meinem sehr großen Bestand genommen. Diese sind teilweise nicht, oder nicht mehr im freien Handel zu bekommen. Sowohl farblich als auch von der Bauform können die von aktuell erhältlichen Bauteilen abweichen. Auf die Funktion hat das selbstverständlich keinen Einfluß.
VG, Alex
Hallo Alex,
tolles Projekt, was richtig Lust auf´s Nachbauen macht und sehrgut beschrieben !
Du hast über die Dämmung nichts geschrieben oder hast Du gar keine verwendet?
Hier noch ein Bericht zu schlampiger Arbeit der Firma March Audio. Vor allem interessant wegen der
aufwendigen Messungen zur Beweisführung:
https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/the-real-problem-of-march-audios-sointuva-wg-review-measurements-and-reinforcements-with-klippel-device.35255/
Viele Grüße Klaus
(bin neu)
Autor
Hallo Klaus,
vielen Dank für dein Interesse an der Kaimana. Die Details zur Bedämpfung sind aber genannt. Du findest sie unter dem Bauplan. 😉
Der Artikel zu dem March Audio Lautsprecher ist in der Tat interessant. Den hatte ich auch schon gefunden, nachdem mich jemand auf einen kommerziell angebotenen Lautsprecher mit der Bestückung der Kaimana hinwies.
Dennoch vielen Dank und beste Grüße
Alex
Great build!
And very generous that you share measurements and plans.
Makes me wonder if that would be my next project.
Quick questions.
Can you compare the speakers to any more or less known bookshelf speaker on the market? That would help a bit to get an impression.
Cheers Stephan
Autor
Hallo Stephan,
es ist immer schwierig, Lautsprecher miteinander zu vergleichen, oder Ähnlichkeiten zu beschreiben. In der Kaimana spielen Chassis, die zu den besten des Weltmarktes zählen. Die Abstimmung wurde mit sehr viel Know How so neutral wie möglich vorgenommen. Dabei wurde ebenfalls darauf geachtet, dass das horizontale Abstrahlverhalten eine einwandfreie Vorstellung liefert. Mein Aufbau bringt auch von Seiten des Gehäuses alle Voraussetzungen mit, die man von einem höchst soliden Aufbau erwarten darf. Durch die Verwendung von HDF, das über ein extrem hohes Flächengewicht verfügt, ist das Gehäuse nahezu akustisch tot. Ein Urteil kannst du dir aber nur selbst bilden…
Viele Grüße
Alex