Papiermembranlautsprecher


Wie bereits mehrfach erwähnt, möchte ich mir neue HiFi-Boxen für die Stube bauen. Die jetzigen sind zwar Spitze, aber ich möchte gerne testen, ob sich da nicht im Detailreichtum etwas verbessern lässt. Möglicherweise wird sich dann mein Musikgeschmack von Rock in Richtung Klassik bewegen, wenn auch nur gaaaanz langsam.

Um möglichst viel Details aus Musik herauszuhören, sind leichte Membranen bei weniger fester Aufhängung und kräftigem Magnetfeld von Nöten. Das gilt besonders für den Mitteltöner und den Hochtöner bei einem 3-Wegesystem. Dieses lässt sich heute besonders leicht durch Metallmembranen erreichen. Leider haben diese den Nachteil, dass sie in den Oberschwingungen starke Resonanzen haben. Es wird zwar überall angepriesen, dass man das mit entsprechenden Weichen (die Dynamik schlucken) eliminieren kann, aber das reicht mir nicht. Aus dem Amateurfunk weiß ich, dass ein schwingfähiges Gebilde (Antenne oder Lautsprecher) sowohl auf seiner Resonanzfrequenz schwingt, als auch auf deren Oberwellen.

Beispiel: Ein Lautsprecher gibt einen Ton von 3000 Hertz aus und erzeugt auf der doppelten Frequenz (und weiteren Vielfachen) auch noch einen abgeschwächten Ton. Wegen der starken Resonanz der Metallmembran kann dieser auf 6000 Hertz durchaus hörbar sein. Das ist nicht mein Ziel! Daraus folgt, dass ich keine superharten Metall-Membranen verwenden möchte, um eine größere Dämpfung der Oberwellen zu erreichen.

Im Hochtönerbereich gibt es sehr viel Auswahl an Kalotten, so dass ich dort nicht auf teure Chassis angewiesen bin, wobei Bändchen und Verwandte anscheinend der Renner sind, da sie ein großes Auflösungsvermögen haben sollen. Tieftöner sind auch nicht so gravierend. Dort könnte man sogar eine Metallmembran nutzen, da der Abstand des genutzten Frequenzbereichs zu dem Bereich der Oberwellenresonanzen sehr groß ist. Beim Mitteltöner wird es allerdings schwierig. Und genau in diesem Bereich hört unser Ohr am Besten! Also ist eine sehr genaue Auswahl eines passenden Chassis gefragt.

Weitere Bedingungen: maximale Boxmaße sind 30 mal 26 mal 130cm; in 2006 beschaffbare Chassis; Dreiweg-Standlautsprecher ohne Subwoofer. Durch die genannten Bedingungen bin ich momentan bei Modifikationen der Quintadena1 mit Chassis von Vifa angekommen. Klar ist für mich der Hochtöner XT300K/4 und der Mitteltöner PLW18_225/8. Ich stricke noch an den Tieftönern, da mir die verwendeten PLW18_340/8 zu klein (und leistungsschwach) erscheinen. Ich hatte den PLW26 im Visier und die Kombination der Herren Fröhlich und Lommersum haben mir noch eine Variante mit zweimal PLW22 vorgeschlagen.

Natürlich weiß ich, dass keine Simulation perfekt ist, bzw., Simulationen nur den Grundstock darstellen kann, an denen man hinterher arbeiten kann. Da ich aber mit Boxsim von Uwe Gutermuth bei anderen Simulationen schon sehr dicht an der Praxis war, habe ich mich bemüht, mittels dieses Programms herauszufinden, was für mich am Geeignetsten ist. Eigentlich ist das Programm für Visatonchassis zugeschnitten, aber man hat die Möglichkeit, Frequenzgang, Phasengang und Impedanzkurve zu importieren. Die Ergebnisse möchte ich kurz zeigen.

Die folgenden Fotos sind mit den tatsächlich gebauten Lautsprechern verlinkt.

Papiermembranlautsprecher Quintadena 1

So wie in Hobby-Hifi 06/1999 angegeben. Nicht perfekt, aber für eine Simulation recht ordentlich. Durch Veränderungen an der Weiche ist es möglich, die jetzt sichtbaren Buckel weitestgehend auszugleichen. Es wird nur in der Praxis genau zu prüfen sein, ob dadurch eine Verbesserung gegeben ist!

Papiermembran Quintadena1 XT

Wie im Internet (Strassacker) gefunden. Nicht perfekt, aber für eine Simulation recht ordentlich. Ansonsten lässt sich auch hier der simulierte Frequenzgang theoretisch bügeln. Bei -3dB von ca. 100 Hz bis über 20kHz und 85 dB Mittelwert.

Papiermembran Quintadena1 XT

Zum Vergleich mit den untenstehenden Simulationen habe ich die obere Simulation (Strassacker) etwas optimiert. Bei -3dB von 37 Hz bis über 20 kHz und 85,5 dB Mittelwert.

Papiermembran Quintadena1 XT

mit PLW26 nach Klaus Müller. Komplett laut Simulation optimiert. Ein Praxistest wird es zeigen! Bei -3dB von 45 Hz bis über 20 kHz und 88 dB Mittelwert. Mir ist es gut genug, da ich nicht auf Tiefbass stehe. Momentan komm ich nur auf 65 Hz.

Papiermembran Quintadena1 XT

Modifikations-Idee mit zweimal PLW22 nach Walter Fröhlich und Gerd Lommersum. Weiche nach Klaus Müller. Kann noch weiter verbessert werden, aber mir reicht es schon um eine Tendenz zur PLW26-Variante zu sehen. Bei -3dB von 33 Hz bis über 20 kHz und 88 dB Mittelwert. Mit mehr Volumen wäre mehr drin. Geht aber bei mir nicht.

Nach diversen Merkwürdigkeiten mit dem Simulationsprogramm trau ich der Sache aber nicht mehr wirklich. Mit reiner Visatonbestückung mag es besser funktionieren. Als Anhaltspunkt ist es aber nach wie vor gut brauchbar. Das ist nicht alles! Im Dezember 2005 gab es weitere Ideen: