Accuton, Mundorf, GroundSound und Creanit – Ein Lautsprechersystem in höchster Vollendung.

Begeisterte HiFi Fans wissen was die ersten 3 im Titel genannten Marken bedeuten. Accuton und Mundorf gehören zu den Herstellern hochwertigster Lautsprecher. GroundSound ist dafür bekannt hervorragende DSP Weichen und Verstärkermodule zu entwickeln. Creanit ist ein im Lautsprecherbau relativ unbekanntes Material, da es für Hobbyisten ziemlich schwierig zu beschaffen ist.

Angefangen hat das Ganze mit einem Inserat von einem älteren Herrn, welcher sich einen Traum verwirklichen wollte: Ein full custom Lautsprechersystem, welches den höchsten Höransprüchen gerecht werden kann und zudem auch optisch etwas hermacht. Geld spielte dabei eine untergeordnete Rolle. Ich half ihm dabei, seine Vorstellungen und Wünsche in Tat umzusetzen. Was dabei herauskam möchte ich euch nun kurz vorstellen. Wahrscheinlich wurde das ganze auch ein wenig von seiner Frau angetrieben, da ihr die bisherigen Lautsprecher zu gross waren und schlecht in den Raum passten, was ich ganz gut verstehen kann. Dezent sind sie nicht wirklich 😉

Im ersten Teil dieses Artikels wird das erste von zwei Systemen beschrieben. Das System beinhaltet vier identische Lautsprecher, die, unterstützt von einem Subwoofer, im Wohnzimmer des genannten Herrn zum Erklingen kommen.

Als Hochtöner kam ein AMT 2510c von Mundorf zum Einsatz. Der sogenannte Air Motion Transformer ist ein magnetostatischer Lautsprecher mit gefalteter Membran auf Basis der von Oskar Heil entwickelten Technologie. AMT’s haben eine sehr geringe Schwungmasse und sind deshalb sehr impulstreu und haben einen hohen Wirkungsgrad. Manche sagen AMT’s klingen im Vergleich mit üblichen Kalottenchöchtönern “luftiger” und haben ein besseres Dynamikverhalten. Das mag stimmen, leider gibt es heute nur noch selten Musik deren Waveform nicht wie eine Presswurst aussieht. Somit spielt der Dynamikbereich und die “Luftigkeit” im Vergleich fast keine Rolle mehr. Wer meine Aussage provokativ oder als nicht Korrekt empfindet, dem lege ich ans Herz, sich selbst zu überzeugen: Klick mich Im Allgemeinen finde ich die Seite sehr gut, da sie Möglichkeiten und Grenzen der Audiokette und des Gehörs aufzeigt.

Versteht mich nicht falsch, ich finde den Mundorf AMT einen hervorragenden Lautsprecher und möchte ihn bzw. das Prinzip nicht herunterspielen. Im Gegenteil, ich finde die Aussage der Herstellers, auch wenn sie ziemlich pompös ist, treffend.

Zitat:

“For the holographically precise depth of clearance
and transparency of its music performance stands
-beside the AMT®principle inherent cylindrical wave
front- most painstaking craftsmanship, CAM backed
function control plus an eventually matched pair at lo-
west tolerances according to the final measurement.
All AMT®concert models feature a particularly desi-
gned low resonance volume which is carefully dam-
ped with differently responding multiple layers of felt.
Understood, internally the volume is connected with
finest SilverGold wires destinating in gold-plated ba-
nana sockets to which the appropriate plugs are deli-
vered, too.“

Als Mittel- und Tiefmitteltöner kam je ein Accuton C173-6-096 zum Einsatz. Das Spezielle an diesem Lautsprecherchassis sind die exztrem niedrigen Verzerrungen, die das Chassis unterhalb der Ausbrechfrequrenz erzeugt. Die Ausbrechfrequenz liegt ca. bei 4.5kHz (Partialschwingungen), was aber in diesem System keine Rolle spielt, da das Chassis weit unter dieser Frequenz getrennt wird. Der Grund hierfür liegt im Einsatz einer speziellen extrem harten,steifen und leichten Aluminiumoxid-Membran. Die Membran ist so steif, aber auch spröde, dass sie ab Werk durch ein Gitter geschützt ist, denn sie ist so empfindlich wie eine Eierschale. Das Chassis ist auch dafür bekannt, eine sehr impulstrue Wiedergabe zu garantieren. Ich könnte den Lautsprecher gar nicht besser als der Hersteller beschreiben:

Zitat:

The   C173 – 6 – 096   is a  6.5
inch bass-midrange driver with
ultra hard ceramic dome.
A  FEA optimized  underhung
motor design with 55 mm titani-
um voice coil former guarantees
very low energy storage and
good heat transfer. Its  high
force factor  leads to outstan-
ding transient response for more
realistic reproduction.
The low loss rubber surround
and a  thin fabric spider  center
the moving parts with high linearity.
For this amazing bass-midrange
driver, we recommend an appli-
cation from 40 Hz – 3000 Hz

Als Versträrker kamen PA1CC Module, drei an der Zahl, von GroundSound aus Dänemark zum Einsatz. Die Module arbeiten im AB-Betrieb mit etwas erhöhtem Ruhestrom. Anscheinend sollen die Module im normalen Betrieb eine vergleichbare Effizienz wie Class-D Module haben. Dies konnte ich aber so nicht bestätigen. Die Module sind gut konzipierte Klasse AB Verstärkermodule mit bewährter Technologie, nicht mehr und nicht weniger.

Als Frequenzweiche fungiert eine DCN23 von GroundSound. Was soll ich dazu sagen, die Frequenzweiche ist so ziemlich die beste, die ich bis jetzt in den Fingern hatte. Ich finde zwar, dass das PCB ein wenig besser sein könnte (ENIG, Montagelöcher mit Pads, und grössere Löcher in den Pads) aber das steht in Anbetracht, dass die Software sehr gut ist, im Hintergrund. Die Weiche ist in mehreren Versionen lieferbar (DCN23/24) und mit mit verschiedenen Operationsverstärkern bei den Ein/Ausgängen. Standardmässig sind die bewährten NE5532 bestückt. Ich finde jedoch, dass der Aufpreis für die etwas besseren OPs nicht gerechtfertigt ist. (Grundpreis ist ca 260.-, Aufpreis für LM4562 ca 65.- und für AD8620 ca. 200.-) Was mir besonders gefällt, sind die symmetrischen Eingänge. So lassen sich auch lange Signalwege völlig störungsfrei realisieren und die Weiche ist somit mit professionellem Equipment kompatibel. Mit den 180 möglichen IIR-Filterblöcken hat die Weiche zudem mehr als ausreichend Kapazität um Signale zu Filtern. Das Ausgangsrauschen ist verschwindend klein, d.h. auch im stillen Raum unhörbar. Ich werde die Weiche auf jeden Fall auch in kommenden Projekten einsetzen. (Wobei mich die MiniDSP Weichen ebenfalls brennend interessieren)

Die Software X-Over Wizard 2 wird später noch beschrieben.

Das Einbaumaterial für die beiden Lautsprechersysteme ist auf den folgenden Bildern zu erkennen. Was für eine Materialschlacht. Zugegegeben, ich habe schon ein wenig Neid verspürt, als ich die Komponenten zum erstem Mal gesehen habe.

Nun genug zu den Komponenten. Angefangen hat es mit einer einfachen Skizze, auf deren Basis dann ein 3D-Modell gezeichnet wurde. Natürlich hat es beim Modell einige Iterationen am PC gebraucht, bis der erste Prototyp erstellt werden konnte. Der Auftraggeber war doch sehr kritisch und es war nicht ganz einfach seinen Ansprüchen gerecht zu werden. Nichtsdestotrotz kamen wir nach einigen Diskussionen, Pro- und Kontra-Vergleichen zu einer Übereinstimmung.

Das CAD Modell ist nicht ganz vollständig. Ich habe die Treiber nicht mitmodelliert, da die Masse der Treiber meistens mit relativ groben Toleranzen angegeben werden. Beim Bau wurde eine Frontplatte (…oder auch zwei) aus MDF gefräst und die Chassis dann eingepasst. Die Montagelöcher wurden später, beim Bestücken der Gehäuse angebracht.

Ein Rendering muss natürlich auch gemacht werden.

Der Kühlkörper der aktiven Verstärkermodule zieht sich über ca 2/3 der Rückwand, um eine gute Wärmeabfuhr zu gewährleisten.

Im Seitenschnitt sieht man sehr gut, dass die Trennplatte zwischen MT und TT schräg angebracht worden ist. Die Schräge ist dafür da um stehende Wellen zu minimieren. Es wurde darauf verzichtet Verstrebungen einzufügen, da Creanit an sich schon sehr steif ist und die Innenwände dazu noch mit Bitumenplatten beklebt wurden.

Bei den Drahtmodellen sieht man noch die Kabeldurchführungen. Das Loch im Boden dient der Befestigung des Trafos. Ganz ehrlich, mir gefällt das Layout der Lautsprecherbox nicht wirklich. Der Trafo unten, die Verstärkermodule und Weiche im kleinen Abteil hinter dem Hochtöner gestalteten die Montage ziemlich mühsam. Es wurde jedoch explizit so gewünscht. Da ich den Herrn damals nicht so gut kannte, habe ich mich auch nicht gegen diesen Entscheid gewehrt. Naja im Nachhinein ist man immer kluger 😉

Es dauerte nicht allzu lange bis der erste Prototyp aus MDF gefertigt werden konnte. Obwohl die Lautsprecherbox am Computer modeliert wurde, gab es in der Endversion noch einige kleine Änderungen. Einige Dinge sieht man halt nur, wenn das fertige Modell vor einem steht. Trotz der schlechten Qualität des Bildes sieht der Prototyp doch recht anständig aus.

Nach ein paar marginalen Änderungen konnte endlich mit der Produktion begonnen werden. Nach einigen Stunden an der CNC und einigen weiteren Stunden in der Schreinerei war es dann soweit. Die Gehäuse sind soweit fertig. Harmlos stehen sie da, die vier Standlautsprecher, doch der Schein trügt, denn ein einzelnes Gehäuse wiegt um die 30kg! Nicht gerade rückenfreundlich.

Leider habe ich vom Aufbau der Elektronik keine Bilder. Das Bildermachen ist im Eifer des Gefechts untergegangen. (->Zeitdruck)

In der Galerie unten sieht man nun die fertigen im Einsatz stehenden Lautsprecher. Der Qtc vom Tieftöner ist 0.6, Fsc 71Hz und F-3 91Hz, also überhaupt keine Bassmonster. Deshalb sollten sie auch Unterstützung von einem Subwoofer bekommen. Die Abstimmung dieser Lautsprecher habe ich gemeinsam mit dem Auftraggeber vorgenommen. Ich muss zugeben, der Klang der Lautsprecher mit dem Dynavox Subwoofer zusammen ist schon atemberaubend. Ich behaupte jetzt einmal ganz salopp: Die meisten kommerziell erwerbbaren Lautsprecher klingen schlechter. Natürlich ist das mein subjektives Empfinden, welches wahrscheinlich von Voreingenommenheit geprägt ist (klar doch,  ich habs auch gebaut!)…aber trotzdem 🙂 Auch der Herr scheinte ganz zufrieden zu sein: “Im Uebrigen kann ich sagen, dass die Box ein phänomenal plastisches und analytisches Klangbild vermittelt. Das ist sensationell.”Die vier Lautsprecher bekamen ihr Signal von einem Lexicon MC12 Controller. Eine fertige Lautsprecherbox wiegt übrigens ca. 45kg, ein trotz der relativ kompakten Baugrösse doch beachtliches Gewicht.

 Teil 2

Das eben vorgestellte System war eigentlich erst der Anfang, ein Testlauf. Das nun vorgestellte System basiert auf dem zuerst gebauten Lautsprecher, verwendet die gleichen Komponenten und Materialien, ist aber noch ein wenig besser konzipiert, grösser und schwerer. Geht das? Na klar!

Das Spezielle am Gehäuse ist die Wahl des Werkstoffes. Wie im Titel schon erwähnt, wurde dazu Creanit verwendet. Creanit besteht aus einer Mischung aus PMMA (Plexiglas) und Aluminiumhydroxid. Es lässt sich mit Hartmetallwerkzeugen relativ gut bearbeiten. D.h. bohren, fräsen, schleifen ist problemlos möglich (stinkt aber fürchterlich). Die Verfahrgeschwindigkeiten sind im Vergleich zu MDF etwa 5x tiefer. Das Praktische an Creanit ist auch, dass man die Oberfläche später nicht lackeiren muss, da das Material komplett durchgefärbt ist. Der Nachteil: ein Quadratmeter kostet bei 12mm Plattendicke 330.- Hier wurde 18mm Creanit(Alaska) für die Seitenplatten verwendet. Die Frontplatte wurde gar auf 36mm aufgedoppelt. Die Innenwände wurden in 12mm Stärke ausgeführt.

Auf Grund des hohen Gewichts musste die Anlage in zwei Teile gesplittet werden. Ein fertiges Top wiegt allein ca. 60kg und ein Tieftonteil ca. 45kg.

Auch hier wurde wieder auf der Basis der unteren Skizze gearbeitet. Schlussendlich wurde aus der Skizze ein quasi D’Appolito Top und ein geschlossener Sub. Wieso quasi D’Appolito? Weil das Prinzip nicht ganz eingehalten wird. Die Trennfrequenz beträgt 1600Hz mit einem 24dB/Okt LR-Filter. Die Zentren des Hochtöners bzw. der Mitteltöner liegen dafür zu weit auseinander (16.7cm). Um die Formel einzuhalten, müsste die Trennfrequenz auf 1360Hz gesenkt werden. Dies möchte ich dem AMT aber nicht zutrauen, auch wenn der Hersteller im Datenblatt einen Übertragungsbereich von 900Hz-28kHz mit fr=900Hz angibt. Trotzdem macht die Verwendung von 2 TMT’s Sinn, da der Wirkungsgrad des AMTs im verwendeten Übertragungsbereich ca. 4db grösser ist.

Auch hier wurde vorweg ein CAD-Modell erstellt. Die Neutrik-Stecker können direkt als Step File bei Neutrik heruntergeladen werden, was noch ganz praktisch ist.

Bei diesem System wurde später direkt mit der Fertigung begonnen ohne Prototypen als Zwischenschritt. Es wurde aber eine Frontplatte aus MDF gefräst und die Chassis dann darin spielfrei eingepasst. Da die Komponenten die selben geblieben sind, verzichte ich hier auf deren Beschreibung und komme direkt zum praktischen Teil.Bearbeitet wurde alle Teile auf einer grossen CNC Anlage. Mit Oberfräse und Fräszirkel wäre man nicht sehr weit gekommen. Beim Fräsen wurden die Ausschnitte nicht komplett durchgefräst (wegen den Vakuum-Befestigungselementen) und dann in im nächsten Schritt mit einer Oberfräse und Kopierhülse komplett durchgefräst. Die reine Bearbeitungszeit auf der CNC betrug ca. 3h! Mit Werkstück- und Werkzeugwechsel (in den WZW) ging dann schnell ein ganzer Tag drauf. So eine CNC ist schon was feines… ich überlege mir schon seit einiger Zeit ob ich mir einmal selbst eine bauen soll. Em ehesten liebäugle ich mit dem GP10050 Bausatz von Heinz Auracher. Leider ist mein Budget noch zu begrenzt für diese Fräse.

Geschafft! Nun muss noch der Kühlkörper bestellt werden. Der Aufgesetzte Strangkühlkörper ist ein SK136 von Fischer Elektronik. Die Kühlkörperplatte besteht aus 12mm starkem Aluminium und ist ebenfalls ein extra für dieses Projekt angefertigt worden. Beim Kühlkörper wurden die Senkungen für die Senkschrauben, die den Strankühlkörper halten vergessen. Diese habe ich nachträglich noch angebracht. Dann wurde der Strankühlkörper montiert, die Komponentenan den richtigen Platz gelegt, verschraubt , verlötet und getestet.

Ich weiss, die Verdrahtung könnte man schöner gestalten. Es sieht ein wenig unaufgeräumt aus, dies schränkt die Funktion jedoch in keinster Weise ein. Wieso habe ich hier Neutrik Stecker aus dem PA-bereich genommen? Ganz einfach, sie haben sich bewährt und sind sehr hochwertig. Es gibt zwar auch andere hochwertige Stecker, aber die Tatsache, dass Neutrik eine Firma aus Liechtenstein ist, hat mich ebenfalls dazu bewegt diese Stecker zu verwenden.

Das Lautsprechersystem ist schon fast fertig. Es müssen noch die richtigen Schrauben besorgt werden und die Weiche programmiert werden. Ein besonders nette Feature finde ich die Ein/Ausschaltautomatik. Nach ca. 5min ohne Signal schaltet das Netzteil die Weiche und die Endstufenmodule automatisch ab. NAtürlich kann man die Weiche und die Endstufen auch manuell Ein/Ausschalten. Kurz darauf habe ich die Lautsprecher zum erklingen gebracht. Mit dem ersten Testprogramm war jedoch noch kein besonders guter Klang verbunden.

So unscheinbar und dennoch souverän steht er da, der rund 100kg schwere Lautsprecherturm. Verzeiht mir, dass die Fotos nicht der Brüller sind…von Fotografieren habe ich ehrlichgesagt keine Ahnung.

Was bringt einem der schönste, hochwertigste Lautsprecherturm wenn er nicht klingt? Natürlich nichts. Deshalb habe ich mich als Nächstes an die Programmierung der Weiche gemacht. Wie schon erwähnt ist die DCN24 von GroundSound einfach hervorragend. Mit der dazugehörenden Software X-Over Wizard 2 Advanced lässt sich die Weiche in ca. 3 Sekunden neu programmieren, und das auch während dem Musikhören. Die Weiche schaltet während dem Programmieren das Signal für einige Sekunden stumm, und kurz darauf kann man das Musikstück mit der neuen Einstellung hören.

So sieht der Standard Bildschirm aus. Von hier aus können Messungen (MLS, Pink, Sinesweep) ausgeführt werden. Merkwürdigerweise hat das bei mir nicht fuktioniert. So habe ich halt Arta anstatt X-Over Wizard zum Messen benutzt. Dies gestaltete die Einstellung zwar ein wenig komplizierter, aber immer noch recht einfach. Mit ein wenig rumprobieren hätte ich es sicher auf die Reihe gekriegt aber mit Arta hats halt schon von Anfang an funktioniert.

So sollte es aussehen, wenn man eine Messung macht. Dies ist ein mitgeliefertes Demo File. Die Messungen können acuh verarbeitet werden. D.h. es kann gefenstert, geglättet und normalisiert werden. Es können auch mehrere Messungen nebeneinander angezeigt und verarbeitet werden. Dazu können sie auch miteinander kombiniert werden, was unter Umständen Sinn machen kann, wenn man Fern- und Nahfeldmessungen kombinieren will. Leider ist die Mess- und Verarbeitungsfunktion relativ langsam. Heutzutage sind die Rechner so leistungsfähig, dass man für eine Fensterung nicht mehr drei Sekunden warten muss. Dies ist hier aber der Fall.

Auch ganz interessant ist der automatische  Frequenzgangoptimierer. Man stellt einfach einen Threshold ein, setzt die Parameter, drückt auf Start und das Programm optimiert/linearisiert mit PEQs den Frequenzgang. Ich habe diese Funktion aber nie gebraucht, da ich die Korrekturen lieber manuell vorgenommen habe.Im linken Teilbild sieht man die Kurve des ersten Kanals und im rechten Teilbild die gesamte Übertragungsfunktion des Filters. Sie sieht hier im Test schon extrem krumm aus, das macht aber durchaus Sinn, da z.B. ein verpolt eingebautes Chassis im realen Frequenzgang eine Senke hervorrufen kann. Mit dem Programm kann man die Phase mit einem Klick auf “Rev.Polarity” umkehren. In der Übertragungsfunktion entsteht daher eine Senke. Natürlich kann die Phase auch durch versetzte Schallzentren der Chassis beeinflusst werden.

So kann zum Beispiel ein Filterblock für einen Ausgangskanal aussehen. Folgende Filtertypen stehen dabei zur Auswahl:

• PEQ
• 1st/2nd Order shelving Filter (low/high)
• Lowpass
• Bandpass
• Highpasss
• Notchfilter
• 1st/2nd Order Allpass
• Gain
• Delay
• Phase Polarity

Das heisst man kann doch einiges einstellen. Ich würde mir jedoch nicht die Advanced Version kaufen, da ich den Optimierer und die Messfunktion etwas überflüssig finde. Vor allem in Anbetracht, dass diese Funktionen einfach zu langsam sind.

Um die Weiche richtig einzustellen, kommt man natürlich nicht ums Messen herum. Schlussendlich habe ich ca +-2dB von 200Hz bis 20kHz erreicht. Ein aalglatter Frequenzgang ist natürlich nicht alles. Durch unzählige Hörtests wurde die Weiche ebenfalls, unabhängig von Messungen optimiert. Am liebsten würde ich Messungen in einem dafür vorgesehenen Raum vornehmen. Leider bleibt mir diese Möglichkeit verwehrt. (Ja, natürlich weiss ich auch was eine Fensterung ist und auch was eine Nah und Freifeldmessung ist.) Eigentlich wollte ich das Lautsprechersystem ja sowieso möglichst wenig bewegen 😉

Nun ja, das ist das Ende von diesem Beitrag. Konstruktive Kritik und Anregungen sind natürlich erwünscht. Ich hoffe das Lesen hat Spass gemacht. Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten.