[Baubericht] Horntopteil im Miniaturformat

Berichte & Messungen zu PA Selbstbau-Lautsprechern

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Ralle14
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#1

Beitrag 28. Aug 2019 13:00

Moin zusammen,

vor einiger Zeit sind mir zwei Limmer Hornflares für einen recht günstigen Preis zugelaufen.

Nachdem ich sie ziemlich planlos gekauft hatte und ohne konrete Überlegung, was man daraus bauen könnte, ist dann folgende Box entstanden.

Bisher habe ich im Wohnzimmer RFT BR-50 mit Bassunterstützung durch 6,5" CB Bässe genutzt. Die BR-50 klingt zwar an sich durchaus sehr neutral und sauber, hat aber - wie viele HiFi-Boxen ohne wirksame Schallführung - durch eine sehr breite Abstrahlung im Mittel-Hochtonbereich Probleme mit einem leicht verwaschenen und indirekten Klangbild im Wohnraum. Das hat mich seit geraumer Zeit gestört, mir fehlte die Direktheit und das Gefühl, dass Vocals einem direkt "auf der Nase sitzen".

Ihr Dasein wird die Box also zu einem Großteil der Zeit in meinem Wohnzimmer fristen. Zur Ansteuerung stehen dort mehrere KME Studioendstufen der Modelle SPA450S und SPA900S sowie (noch) Behringer DCX2496 zur Verfügung. Der Behringer soll zeitnah gegen einen Monacor DSM48LAN ausgetauscht werden.

Das andere Einsatzgebiet sind kleinere Veranstaltungen mit überwiegend elektronischer Musik bis ca. 150 Personen, weshalb die Boxen auch als "richtiges" PA-Topteil gebaut wurden. Bisher kommen dort übliche Topteile im Format einer JL-sat12 zum Einsatz. Die Auflösung dieser Lautsprecher im Mittelhochtonbereich ist für mich allerdings nicht mehr zufriedenstellend.

Fangen wir an, die Bestückung:

Tiefton: 2x 18Sound 8NMB420
Mittelton: 1x Ciare 6.38MR3
Hochton: 1x B&C DE360
Hornflare: 1x Limmer 042

Nach ein bisschen CAD-Zeichnerei ist eine möglichst kompakte Box mit den Außenmaßen BxHxT 45x64x30cm entstanden.

Es gibt einen recht großflächigen und für HiFi-Betrieb mittels hartem Caseschaumstoff verschließbaren Port auf der Rückseite, einen Neigeflansch, zwei Butterflygriffe an den Seiten, einen Eckgriff an der Oberseite (der beim Handling Gold wert ist), ein doppeltes NL4 Terminal, zwei Flugösen auf der Oberseite und eine Flugöse auf der Rückseite zum Anwinkeln der Kiste. Als Trapezform ausgeführt könnte man die Kisten sogar für eine sehr breite Abstrahlung clustern.

Leider kann ich keine CNC-Fräse mein Eigen nennen, daher habe ich alles händisch mit der Oberfräse gefertigt, der Rohzuschnitt kam von einem befreundeten Hobbytischler.

Die Ausschnitte für Tieftöner und Horn:

IMAG0232.jpg
IMAG0233.jpg

Fräsung für den Stativflansch, passt exakt:

IMAG0234.jpg

Fräsung für die Flugösen:

IMAG0235.jpg

Fräsung für die Butterflygriffe:

IMAG0237.jpg

Der komplette Zuschnitt einer Box:

IMAG0239.jpg

Lamellofräsungen auf der Bodenplatte, die Trapezform ist später mittels Bündigfräser entstanden:

IMAG0241.jpg

Erste Teile sind geleimt und zusammengebaut:

IMAG0244.jpg

Nach Bearbeitung des Bodens / Deckels mit Bündigfräser:

IMAG0264.jpg

Beide Kisten sind im Rohbau fertig, noch ungeschliffen:

IMAG0265.jpg
IMAG0266.jpg

Für den Mitteltöner habe ich eine möglichst kleine Rückkammer aus 12mm MPX gebaut. Der Deckel ist für Servicezwecke mit Dichtband versehen und nur verschraubt:

IMAG0267.jpg

Beide Kisten sind einmal zum Test bestückt und sind direkt auf eine Veranstaltung rausgegangen:

IMAG0269.jpg

Zum Schluss waren dann noch mehrere Stunden Schleifen und Lackieren angesagt:

IMAG0289.jpg
IMAG0292.jpg
IMAG0293.jpg

Die Gehäuse habe mit zwei Schichten mit Schaumrolle und einer Deckschicht mit Fellrolle lackiert.

Das Material ist am Flansch und an den Flugpunkten aufgedoppelt. Zusätzlich sind die Flugpunkte. Deckel und Seitenwände im Inneren mit 4mm Flachstahl verschraubt.

Die fertigen Lautsprecher wiegen in 12mm MPX 19,7kg pro Stück, also easy alleine handlebar.

Klangliche Beschreibungen sind natürlich immer schwierig. Klanglich unterscheiden sich die Lautsprecher deutlich von einer 12"/1" Kiste, das Auflösungsvermögen einer horngeladenen 6" Pappe ist einfach eine andere Welt als ein direktstrahlender 12" Lautsprecher nebst tief getrenntem Hochtöner. Den Hochtöner mit Ringmembran würde ich momentan als Preis / Leistungs - Geheimtip einstufen. Er klingt für einen Kompressionstreiber extrem fein aufgelöst ohne zischelig zu werden und ist damit für mich uneingeschränkt HiFi-tauglich. Weiterhin hält er vom Pegel sehr gut mit dem Mitteltöner mit.

Die Box trifft meinen Geschmack sehr gut, jedoch wird nicht jedem ein extrem direkter Mitteltonbereich zusagen. Ich hatte bei Livemusik allerdings den deutlichen Vorteil, dass bei jedem Pegel die Stimme oder z.B. ein Saxophon sauber über dem Mix liegt und nicht nervig wird. Weiterhin ist die Box sehr unanfällig für Feedbacks, da die Richtwirkung bis in den unteren Mitteltonbereich ausgedehnt ist.

Den maximal erreichbaren Pegel würde ich mit den zwei 8" Tieftönern im Bereich einer guten 12/1" Box einordnen. Das Hornflare hat am Limit der Tieftöner noch deutlich Reserven, sodass die Ergänzung eines zusätzlichen 2x8" Lowmidfillers sowohl dem erzielbaren Pegel als auch der Abstrahlung vertikal zu gute kommen würde.


Was ist noch zu tun?

Die Box fahre ich momentan noch 3 Wege aktiv an. Das ist sowohl von der Verkabelung als auch vom Aufwand an Endstufen- und Controllerkanälen nicht optimal. Daher wird in naher Zukunft noch eine einfache passive Weiche zwischen Mittel- und Hochtöner ergänzt, welche nur die Trennung übernimmt, Pegelanpassungen und EQs geschehen weiterhin im DSP.

Ausführliche Messungen werde ich später noch ergänzen, das jetzige Setup wurde unter Zeitdruck kurz vor einer Veranstaltung erstellt und ist sicher nicht final.

LG, Ralle
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Zuletzt geändert von Ralle14 am 28. Aug 2019 15:39, insgesamt 1-mal geändert.

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Big Määääc
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#2

Beitrag 28. Aug 2019 14:24

uhhh schick.

könnte man als MitteltönerKammerdeckel nen schönen Kühlkörper mit Kontakt zum Magneten draufschrauben.
nur ein dummes Pferd springt höher als es muß !

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Andy78
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#3

Beitrag 28. Aug 2019 14:58

Cool :top:
Schickes Ergebnis und schöner Bericht, Danke :toptop:


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Ralle14
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#4

Beitrag 28. Aug 2019 15:46

Big Määääc hat geschrieben:
28. Aug 2019 14:24
uhhh schick.

könnte man als MitteltönerKammerdeckel nen schönen Kühlkörper mit Kontakt zum Magneten draufschrauben.
Daran habe ich auch schon gedacht, für einen richtigen Kühlkörper ist im Gehäuse aber kein Platz, da zwischen Deckel der MT-Kammer und Rückwand nur ca. 10mm Platz sind, höchstens eine dicke Aluplatte würde funktionieren.

Der Mitteltöner hat aber aber auch keine thermischen Probleme, soweit ich das beurteilen kann. Die Kisten liefen 3 Tage mit Livemusik und Techno auf einem Festivalfloor in praller Sonne am Limit und es hat alles überlebt. Die meisten Sorgen habe ich mir um den kleinen Hochtöner gemacht, aber im Mittel sind sicher nicht mehr als 5-10W über diesem abgefallen, der Mitteltöner hat vielleicht 20W gesehen. Die Peakleistung ist natürlich deutlich höher, die interessiert in der thermischen Betrachtung aber nicht.


Powerlight_77
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#5

Beitrag 28. Aug 2019 22:06

Hallo Ralle14,

coole Kiste :top:, hier eine kleine Anregung zur Bedämpfung des 042 Horn´s:
Mir wurde für meine "Limmer P3" für das "042 Horn" folgendes von Bernhard Laukamp (MusicWave) empfohlen.

"Die Bedämmung der Mittel-Hochton-Abteile der P3 ist besonders wichtig sobald der Schalldruck über den Bereich 105 - 110 dB hinausgeht.
Die rückwärtigen Schallanteile des Ciare Mitteltöners werden "schallhart" von den Seitenwänden/Rückwand reflektiert und addieren sich
(mit Phasenfehlern !) zu den vom Horn "vorwäts" abgestrahlten Frequenzen. Diese Schallanteile gehen DURCH die Membrane und teilweise durch das Horn selbst hindurch. Der Klang wird "verwaschen" und "unsauber".

In der Jericho Variante muss die gesamte Mitteltonkammer mit 3 - 5mm starkem Bitumen PLUS 4 - 6 mm starkem Filz vollflächig "ausgeklebt" werden. Der Filz befindet sich natürlich an der Innenseite (sichtbar) . Es handelt sich um ein Sandwich. Da sich der Ciare Mitteltöner mit seinem Magneten sehr dicht an Rueckwand der Mitteltonkammer befindet, muessen sowohl Bitumen als auch Filz an dieser Stelle kreisfoermig (+5mm) ausgeschnitten werden. Auch die Rückseite des Limmer-Horns muss mit Bitumen und Filz beklebt werden. (um einen Schalldurchgang zu verhindern / vermindern)
Selbst den Korb des Ciare - nicht jedoch den Magneten - kann man innen und aussen mit Filz bekleben (weniger Reflektionen)
Die Rückkammer selbst wird mit Standard-Material (Dämmwatte) gut ausgestopft. "

Andl


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#6

Beitrag 29. Aug 2019 09:19

Powerlight_77 hat geschrieben:
28. Aug 2019 22:06
Hallo Ralle14,

coole Kiste :top:, hier eine kleine Anregung zur Bedämpfung des 042 Horn´s:
Mir wurde für meine "Limmer P3" für das "042 Horn" folgendes von Bernhard Laukamp (MusicWave) empfohlen.

"Die Bedämmung der Mittel-Hochton-Abteile der P3 ist besonders wichtig sobald der Schalldruck über den Bereich 105 - 110 dB hinausgeht.
Die rückwärtigen Schallanteile des Ciare Mitteltöners werden "schallhart" von den Seitenwänden/Rückwand reflektiert und addieren sich
(mit Phasenfehlern !) zu den vom Horn "vorwäts" abgestrahlten Frequenzen. Diese Schallanteile gehen DURCH die Membrane und teilweise durch das Horn selbst hindurch. Der Klang wird "verwaschen" und "unsauber".

In der Jericho Variante muss die gesamte Mitteltonkammer mit 3 - 5mm starkem Bitumen PLUS 4 - 6 mm starkem Filz vollflächig "ausgeklebt" werden. Der Filz befindet sich natürlich an der Innenseite (sichtbar) . Es handelt sich um ein Sandwich. Da sich der Ciare Mitteltöner mit seinem Magneten sehr dicht an Rueckwand der Mitteltonkammer befindet, muessen sowohl Bitumen als auch Filz an dieser Stelle kreisfoermig (+5mm) ausgeschnitten werden. Auch die Rückseite des Limmer-Horns muss mit Bitumen und Filz beklebt werden. (um einen Schalldurchgang zu verhindern / vermindern)
Selbst den Korb des Ciare - nicht jedoch den Magneten - kann man innen und aussen mit Filz bekleben (weniger Reflektionen)
Die Rückkammer selbst wird mit Standard-Material (Dämmwatte) gut ausgestopft. "

Andl
Moin Andi,

danke für das Feedback! :top:

Die Hinweise beziehen sich aber auf die originalen Limmer Bauvorschläge und dort sitzt das Hornflare in einer großen Kammer. In meiner früheren Limmer P2 hatte ich die Bedämpfung genau so gelöst. Wie auf den Fotos zu sehen habe ich mit dem Mitteltöner aber ein deutlich kleineres Gehäuse spendiert, welches komplett mit Dämmwolle ausgefüllt ist, das Volumen sollte ähnlich zu dem Limmer 042C sein. Probleme mit Reflexionen in der Mitteltonkammer konnte ich bisher nicht rausmessen, am WE sollte ich nochmal zu ausführlichen Messungen kommen.


isitone
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#7

Beitrag 1. Sep 2019 17:35

Tolles Projekt, toll umgesetzt. Dazu ein sehr schöner Bericht. Dies macht echt Lust beim Lesen und auch etwas mitstudieren / fantasieren. Ich danke Dir, dass Du dir die notwendige Zeit nimmst, das Forum daran teilhaben zu lassen. Ich hoffe, dass deine Arbeit bei möglichst vielen unter uns die Lust am studieren, grübeln, planen, sägen aber eben auch wieder von vorne beginnen anregt. Merci Ralf!


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#8

Beitrag 6. Okt 2019 16:23

So, hier kommen noch die versprochenen Messungen.

Rohmessungen von den 2x8" Tieftönern, dem Mitteltöner und dem Hochtöner:
Auditiv_T28H_TT_roh.png
Auditiv_T28H_MT_roh.png
Auditiv_T28H_HT_roh.png

Als nächstes Impedanzmessungen der einzelnen Wege:

Auditiv_T28H_Imp_TT.png
Auditiv_T28H_Imp_MT.png
Auditiv_T28H_Imp_HT.png

Bei der Impedanzmessung der Tieftöner sieht man eine Störung im Bereich der Tuningfrequenz, vermutlich ist dies eine leichte Undichtigkeit. Die Störung oberhalb 200Hz ist eine Resonanz des Ports, der direkt hinter den Tieftönern liegt, das lässt sich auch mittels Nahfeldmessung sehen. Da gibt es wohl nochmal was nachzuholen...

Die Rohmessungen sind bei gleicher Eingangsspannung entstanden, für den relativen 8Ohm Pegel zu Mittel- und Hochton müssen folglich 3dB bei den Tieftönern abgezogen werden, da diese parallel verschaltet sind.

Mit Unterstützung von Hagen Jaeger (Yavem hier im Forum) habe ich mich dieses Wochenende an eine erste Passivweiche rangewagt, erstmal ein richtig fettes Dankeschön für die Hilfe!

Da die Box immer 2-Wege aktiv mit DSP betrieben wird, ist eine recht simple Weiche zwischen Mittel- und Hochtöner entstanden. Zum Glück sind die Hörner dieser Wege exakt gleich lang, sodass das Weichenlayout ebenfalls recht einfach ausgefallen ist. Die Weiche besteht aus einem 12dB Tiefpass für den Mitteltöner und 18dB Hochpass für den Hochtöner.

Die Weiche entzerrt auch direkt den Pegelanstieg des Hochtonhorns untenrum, sodass das Limmerflare grundsätzlich ohne EQ auskommt. Je nach Geschmack könnte man im DSP den Superhochtonbereich noch etwas anheben.

Rohmessung des Limmerflares mit der Passivweiche:

Auditiv_T28H_MHT_Passivweiche_V1.png

Und zum Schluss die gesamte Box mit einem dezenten EQ Punkt auf 0° und 35° horizontal:

Auditiv_T28H_Box_gesamt_0°_35°.png

Das Hochtonhorn strahlt obenrum etwas zu breit, was man auch wunderbar an den Abstrahlungsmessungen von Limmer selbst sehen kann.

Erstmal bis hier hin, mal gucken was für Schandtaten noch folgen werden...

LG, Ralle
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Nugget
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#9

Beitrag 26. Mai 2020 10:36

Am Sonntag durfte ich die Kiste auch lange probehören. Drunter standen zwei maßlos überforderte 15er Bandpasshybride mit Kappa LFA, als "Gegenspieler" eine 12/1,4er der eher potenteren Sorte (PL F12 Pro) und eine extrem kleine 8/1er Kiste (die alte PL F8).

Fazit: Ralles Kiste hat voll und ganz überzeugt! Soundtechnisch durch die horngeladenen Mitten natürlich etwas ganz anderes als typische 2 Wege Kisten. Durchweg ziemlich linearer Klang, egal ob akustische Musik oder harter elektro Krams. Pegelmäßig war sie der 12/1,4er Kiste noch ein kleines aber feines Stück überlegen. Im Grenzbereich klingt sie einfach weniger gezerrt und wird obenrum nicht so aufdringlich wie so manche andere Kiste.
Amping war ein FP10000 Klon.


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#10

Beitrag 28. Mai 2020 15:04

Ich schiebe noch mal ein paar Messungen nach, ist ja noch lange nicht vollständig...

Erstmal Impedanz vom Hornflare mit der Passivweiche:

T28H MHF Impedanz.png


Im größten Übertragungsbereich einwandfrei mit 8Ohm. Wenn man jetzt Jobsti heißt, dann ist es oberhalb 10Khz eher als 7Ohm Box zu werten. :D

Im März war ich beim lieben Heini in Hamburg und wir haben die Kisten mal auf seinen tollen Drehteller gestellt.

Abstrahlung horizontal:

T28H Horizontal.png


Abstrahlung vertikal:

T28H Directivity vertikal.png


Für 3 Wege horizontal sehr sauber und bereits ab 500Hz mit 100° brauchbare Abstrahlung, im Mittel dann 70-80Grad. Vertikal sieht man dann die Probleme von mehreren Wegen und endlich steilen Filtern, an den Trennfrequenzen gibt es deutliche Einschnürungen, die dann natürlich auch nicht symmetrisch sind.

Zu den Messungen ist noch zu erwähnen, dass diese in 2,5m Höhe auf einem Stativ entstanden sind und es an diesem Tag auch sehr windig war. Daher evtl. nicht ganz sauber...

Groundplane haben wir dann noch ein Zweier-Cluster gemessen. Die Gehäusewände sind 35° abgeschrägt. Erwartungsgemäß gibt es im Mittelhochton natürlich einiges an Interferenzen, was klanglich aber nicht zu extrem auffällt:

IMAG0946.jpg
IMAG0947.jpg
T28H Cluster horizontal.png



Soweit... Klirrmessungen fehlen, die folgen noch, versprochen. ;)
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luckyluke
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#11

Beitrag 30. Mai 2020 10:01

Moin,

erstmal großes Danke für die Vorstellung von diesem tollen Projekt :toptop:

Mich würde vor allem noch Interessieren ob du die Kisten jetzt tatsächlich im Wohnzimmer im Einsatz hast, wie sie sich dabei Schlagen und was du noch darunter laufen hast?


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#12

Beitrag 1. Jun 2020 15:14

luckyluke hat geschrieben:
30. Mai 2020 10:01
Moin,

erstmal großes Danke für die Vorstellung von diesem tollen Projekt :toptop:

Mich würde vor allem noch Interessieren ob du die Kisten jetzt tatsächlich im Wohnzimmer im Einsatz hast, wie sie sich dabei Schlagen und was du noch darunter laufen hast?
Die Kisten stehen in der Tat bei mir Im Wohnzimmer. :D

Ich habe pro Seite einen 4x6,5" CB Sub / URPS mit Reckhorn D-165 Chassis drunter stehen, der von 20-80Hz flat an er Hörposition entzerrt ist. Als Antrieb dient eine KME SPA900S für die Bässe und 2x SPA450S für die Tops, DSP ist ein Monacor DSM48LAN. Für Heimkinobetrieb steht noch ein älterer Sony STR-DB1080 Receiver zur Verfügung, der über die Pre Outs den DSP mit Stereosignal + LFE Kanal füttert, Center + Surround sind Coda Audio D5 Cube.

Klanglich mal etwas ganz anderes als die vorherigen HiFi Boxen, klingt sehr direkt und räumlich. Stimmen stehen je nach Aufnahme wie festgenagelt in der Mitte, dass ich schon einmal überprüft habe ob nicht doch der Center mitläuft... Ich würde die räumliche Abbildung wie "Kopfhörereffekt" beschreiben.

Die Pegelreserven kann ich natürlich nicht einmal annähernd ausnutzen, aber so klingt es bis zum Maximalpegel (bis die Nachbarn protestieren) extrem entspannt und unaufdringlich.

Nun zu den Nachteilen: Der WAF Faktor (der bei mir nicht um tragen kommt) ist natürlich nahe 0, optisch ist das alles andere als dezent. Ansteuerung ist durch die 3 getrennten Endstufen + DSP in der Anschaffung sehr teuer und durch Class AB ist der Stromverbrauch auch nicht zu vernachlässigen.

Bei den vorherigen HiFi Boxen war es deutlich einfacher, Musik auch mal im Hintergrund laufen zu lassen ohne dass man aktiv zuhören musste und abschalten konnte. Durch den direkten Sound gelingt mir das jetzt fast nie, man wird irgendwie immer zum zuhören "gezwungen".



Auf Veranstaltungen habe ich die Boxen bisher als Front - PA von 30 Leuten Outdoor auf einer Geburtstagsparty, über Hard Rock mit einer ACDC Coverband in einem Club bis hin zu einem kleinen Festivalfloor benutzt. Auch als DJ Monitor hatte ich sie Fullrange mehrmals im Einsatz und die DJs haben sich über den sehr knallig - direkten Sound gefreut, das hilft in lauter Umgebung ungemein beim Mixen. Fullrange geht da erstaunlich viel, ohne dass man übermäßig viel Leistung verbraten muss, da hilft das recht große Volumen und der große Port.

Im Moment ist die V2 in Planung, die Box wird noch einmal mit 2 8" Pappen ergänzt, um mehr Pegel herauszuholen.


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#13

Beitrag 1. Aug 2020 11:09

So, ich habe noch Klirrmessungen versprochen!

Einmal bei 114dB / 1m:


B&C 114dB.png


Und einmal bei 124dB /1m:


B&C 125dB.png


Bei 124-125dB greifen die Limiter, die recht konservativ eingestellt sind. Das 042 Horn ist auf 100W Peak limitiert, da würde also noch ein bisschen was gehen.

Die Messkette war pegelkalibriert, gemessen wurde auf 2m Distanz mit Isemcon EMX7150 an Steinberg UR242, Endstufe FP10000Q und Lowcut 120Hz 24dB BW.

Der Mitteltöner zeigt sich von diesem Pegel recht unbeeindruckt und erreicht an keiner Stelle die 3% Grenze. Typisch für einen Kompressionstreiber steigen die Verzerrungen im Hochtonbereich natürlich deutlich an und ab 6Khz sind es dann auch über 10% K2.

Im gleichen Zug haben wir gleich einen Faital HF106 an das Horn geschraubt und ausführlich vermessen. Dieser verhält sich in Bezug auf Klirr und Frequenzgang recht ähnlich, sogar an der unveränderten Weiche würde er zu 90% funktionieren. Für perfekte Phase im Übergangsbereich müsste die Spule im HF Zweig leicht geändert werden.

B&C vs. Faital.png

Er hätte den Vorteil von einer etwas höheren Belastbarkeit, konnte aber letztenendes klanglich nicht 100% überzeugen. Klingt leicht trötig im oberen Mittelton unter Last und verschluckt ganz oben im Direktvergleich Details, die man z.B. bei gestrichenen Becken auf dem DE360 sehr gut hört.

Und hier noch ein kleiner Ausblick, was mit der Box demnächst passieren könnte :D


Anmerkung 2020-08-01 110712.png


So weit erstmal...
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#14

Beitrag 2. Aug 2020 13:59

Hy Ralf,

danke für deine Messung. Für elektronische Mukke setzten wir immer einen EQ bei 1,5khz mit -3/-4db (P3)
Das klingt bei großen Lautstärken viel entspannter auch wenn der Frequenzgang nicht mehr linear ist,
was weniger auffällig ist als die Verzerrung. LG

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