DIY Koaxiallautsprecher by hayatepilot

  • Hallo Zusammen


    Augustiner hat mich gebeten meine Koaxiallautsprecher für den Surroundbereich hier vorzustellen.

    Einige kennen mich vielleicht noch aus einem anderen Heimkinoforum. :sbier:


    Die Lautsprecher wurden für den Surroundbereich und Atmos/DTS:X entwickelt. Das Gehäuse wurde daher möglichst kompakt und flach gehalten.


    Die Wahl viel auf eine Koaxialbauweise à la ME Geithain, da so die Abstrahlcharakteristik in alle Richtungen fast identisch ist.
    Warum es kein fertiges Koaxchassis aus dem PA Bereich geworden ist? Weil die praktisch alle einen sehr welligen Frequenzgang haben (schwierige Weiche) oder im Hochton sehr stark Bündeln.


    Die Abstrahlcharakteristik sollte möglichst breit sein, da bei der Deckenmontage eine Einwinkelung auf den Hörplatz schwierig ist.


    Nun zum Lautsprecher selbst. Es wurden folgende Chassis verwendet:


    Tieftöner: B&C 6NDL38 (ca. 100€)
    Hochtöner: Monacor DT-25N (ca. 40€)


    Das Gehäuse hat die Aussenmasse von 330x220x100mm (HxBxT) und ist aus 15mm Birkenmultiplex gebaut. Das ergibt ein Innenvolumen von etwa 4L.

    20201022_193639-_autoscaled.jpg


    Die Passive Weiche versuchte ich möglichst einfach zu halten:


    Weiche.PNG



    Teileliste für eine Weiche:
    Spulen:

    Mundorf H100 1,2mH

    Mundorf L100 0,47mH


    Kondensatoren: (Es gehen auch andere Folienkondensatoren mit den Angegebenen Werten)

    MKP 15uF

    MKP 6,8uF

    MKP 5,6uF


    Widerstände:

    3,3 Ohm 10Watt

    1,5 Ohm 10Watt

    15 Ohm 10Watt


    Messungen:


    Nahfeldmessung auf Achse und 45°

    Nahfeldmessung.png


    Klirrfaktor bei 1W (ca. 90dB) und 10W (ca. 100dB):

    distortion 2.83v.png distortion 9v.png


    Der Klirrfaktor bleibt auch bei 100dB fast durchgehend unter 1%.


    Abstrahlverhalten Horizontal

    SUA-02_Horizontal.png


    Abstrahlverhalten Vertikal

    SUA-02_vertikal.png



    Klang

    Ich habe die LS probeweise mal als Stereopaar mit Subwooferunterstützung betrieben. Und ich muss sagen sie klingen wirklich unglaublich gut. :thumbup:

    Durch den Subwoofer klingen sie wie viel stattlichere Lautsprecher. Sie klingen sehr sauber auch bei lauterer Musik. Daher könnte ich sie auch getrost als Front- oder Centerlautsprecher bei einem kleineren Kino empfehlen.


    Mögliche Modifikation:

    Um den Tiefgang der LS zu verbessern, sodass eine tiefere Trennfrequenz für den Subwoofer gewählt werden kann könnte ein Bassreflexgehäuse verwendet werden. 9 Liter und eine Abstimmung auf 62Hz dürften ein guter Ausgangspunkt sein.


    Ich freue mich über Anregungen von euch.
    Für privaten Gebrauch ist der Nachbau erlaubt und sogar erwünscht.
    Gruss

  • Danke Hayate :sbier:

    Ich habe mit dem Projekt vor langer Zeit angefangen, aber bin bis jetzt nicht weitergekommen. Ich möchte den Lautsprecher als Deckenlautsprecher einsetzen, Chassis und Frequenzweichen habe ich hier schon ewig rumliegen. Spezl hat sich einen 3D Drucker gekauft, das hat mich motiviert weiter zu machen. Derzeit entwickle ich die Hochtonplatte als 3D Druckfähiges Teil, die Lautsprecherkabel sollen durch die Beine geführt werden. Einen ersten Prototypen gibt es, leider ist der Kabelkanal zu klein geraten. Eine optimierte Variante ist in Arbeit, ich habe den Kanal von d=1 auf d=3,3 vergrößert und die Außenkontur etwas nachgezogen, damit die Wandstärke nicht zu klein wird. Ausserdem habe ich eine Schablone für den 3D Druck konstruiert, um mit einer Kopierhülse die Tasche für das Chassis fräsen zu können.

    Die Daten werde ich hier und bei beisammen veröffentlichen wenn ich fertig bin.


    20201015_143635_autoscaled.jpg

    20201015_143658_autoscaled.jpg

    20201020_190909_autoscaled.jpg


    Gruß Andi

  • Das 3D Druckteil sieht sehr Elegant aus. Wirklich klasse!

    Den Durchmesser der Arme hätte ich grösser gewählt, damit die Steifigkeit höher wird. So werden auch die Resonanzamplituden der Hochtönerplatte geringer.

    Aber wie ich sehe wirst du das in der nächsten Version mit dem grösseren Kabelkanal auch gleich umsetzen.


    Gruss

  • Das 4. Segment der Frässchablone ist fertig, diesmal die Verbindung 0,1mm kleiner gezeichnet. Damit hat es ohne Nacharbeiten zusammen gepasst.

    20201028_203355_autoscaled.jpg


    20201028_203348_autoscaled.jpg


    Ausserdem ein Teilsegment der Hochtonplatte mit größeren Innen- und aussendurchmesser gedruckt. Ein 1,5mm2 Lautsprecherkabel ohne Isolierung lässt sich jetzt gut durchfädeln.


    20201028_203343_autoscaled.jpg


    20201028_203318_autoscaled.jpg


    Ich denke die Steifigkeit ist schon ganz gut, die Schwachstelle ist eher die Aussparung für den Hochtöner, wo die Wandstärke am geringsten ist.


    Gruß Andi

  • Hallo Andi


    Da bin ich schon sehr gespannt auf deinen Erfahrungsbericht und Höreindrücke!

    Wenn du den Hochtöner mit dem 3D Druckteil verklebst, sollte das noch einen deutlichen Stabilitätsgewinn bringen.

    Ich würde das mit Sekundenkleber oder 2K Epoxy kleben.


    Werden es bei dir auch geschlossene Gehäuse oder wechselst du auf Bassreflex?


    :sbier:

    Gruss

  • Die Weiche könnte gleich bleiben für ein Bassreflexgehäuse. Sofern die Grösse der Schallwand gleich bleibt.

    Es müsste also die Tiefe der Box vergrössert werden, sodass sich knapp 9 Liter Innenvolumen ergeben. Dazu kann das Innenmass von 70 auf 140mm vergrössert werden.


    Ein Rohr mit 5cm Innendurchmesser und 135mm Länge sollte eine gute Ausgangsbasis ergeben.


    Der Vorteil wäre, dass der Lautsprecher dann bis 80Hz praktisch kein Abfall haben würde. Dafür ist er dann nicht mehr so schön flach.


    Ich habe meine bei 100Hz getrennt. Mit etwas Boost von der automatischen Einmessung (Audyssey XT32) geht das auch noch sehr gut, da ja bei den Surroundlautsprechern praktisch nie sehr hohe Pegel anliegen.

    Das kommt natürlich auch ein bisschen auf deine Raumgrösse an. Wenn die Surrounds weit weg vom Hörplatz stehen, würde ich über ein Bassreflexgehäuse nachdenken.


    :sbier:

    Gruss

  • Hallo Zusammen


    Ich habe für meinen Surroundbereich und auch Atmos/DTS:X passive Lautsprecher entwickelt.

    Ich Kopiere hier den Bauplan und die Messungen endlich mal aus dem "anderen Forum" rüber, falls jemand am Nachbau interessiert ist.

    20201022_193630 (Mittel).jpg


    Die Wahl viel auf eine Koaxialbauweise à la ME Geithain, da so die Abstrahlcharakteristik in alle Richtungen fast identisch ist.


    Die Abstrahlcharakteristik sollte möglichst breit sein, da bei der Deckenmontage eine Einwinkelung auf den Hörplatz schwierig ist.


    Nun zum Lautsprecher selbst. Es wurden folgende Chassis verwendet.


    Tieftöner: B&C 6NDL38
    Hochtöner: Monacor DT-25N


    Das Gehäuse hat die Aussenmasse von 330x220x100mm (HxBxT) und ist aus 15mm Birkenmultiplex gebaut. Das ergibt ein Innenvolumen von etwa 4L.

    Durch die flache Bauform können sie auch gut in niedrigen Räumen an die Decke gehängt werden.


    Die Passive Weiche versuchte ich möglichst einfach zu halten:
    Weiche.PNG



    Teileliste für eine Weiche:


    Spulen:
    Mundorf H100 1,2mH
    Mundorf L100 0,47mH


    Kondensatoren: (Es gehen auch andere Folienkondensatoren mit den Angegebenen Werten)
    MKP 15uF
    MKP 6,8uF
    MKP 5,6uF


    Widerstände:
    3,3 Ohm 10Watt
    1,5 Ohm 10Watt
    15 Ohm 10WatT


    Alle Messungen wurden mit einem UMIK-1 mit kalibrierkurve durchgeführt.


    Nahfeldmessung.png

    Blau 0°, Lila 45°, ungefenstert, 1/24 Glättung (!)


    Hier das horizontale Abstrahlverhalten bei Wandmontage:
    SUA-02_Horizontal.png
    (1/3 db/Oct Glättung, 5ms Fensterung)



    Und das Vertikale:
    SUA-02_vertikal.png
    (1/3 db/Oct Glättung, 5ms Fensterung)



    Verzerrungen bei 2,83V (ca. 90dB):
    distortion 2.83v.png



    Verzerrungen bei 9V (ca. 100dB):
    distortion 9v.png


    Für privaten Gebrauch ist der Nachbau erlaubt und sogar erwünscht.


    Gruss

    :sbier:


    PS: Der Bauplan für das Gehäuse ist im Anhang.

  • :zwinker2:

  • Vielen Dank,

    sieht interessant aus.

    ...

    Die Abstrahlcharakteristik sollte möglichst breit sein, ..

    MEG nutzt ja destruktive Interferenz an der kleinen Schallwand um die Bündelung zu erhöhen, also "schmäler".

    Und das ist ja bei deiner Version auch zu sehen dass sich da was tut - auch im Vergleich zu einer planen Schallwand.


    Auch für rotationssymmetrische (also unter allen Winklen gleich) würde mich interessieren wieso der HT nicht genau mittig sitzt, sondern am Bild etwas nach unten aus dem Zentrum des Konus gerückt ist.

    Die mini-Schallwand selbst ist auch nicht rotationssymmetrisch.


    Bin ja auch DIYler und mich interessieren immer die Ideen dahinter.


    mfg

  • Mit einem Wandebenen Einbau kann man das Abstrahlverhalten sicher noch verbessern. Diese Möglichkeit ist ja aber häufig nicht gegeben.


    Die kleine Schallwand vom Hochtöner braucht es. So werden die Interferenzen von den Kantenreflexionen im Frequenzgang verteilt und gemildert.

    Ohne Schallwand hat man einen kostanten Abstand der Kante zur HT Mitte und es gibt starke Auslöschungen im Hochton.

    Screenshot_20221213_140222_Firefox.jpg


    Es ist nicht Mittig, damit man möglichst viele verschiedene Abstönde zu den Kanten erhält.

    Zur Übernahme zum TMT spielt es keine Rolle das der HT nicht genau Mittig ist.


    Gruss

    :sbier:

  • Hallo Zusammen


    Ich habe letztens meine 4 Surroundlautsprecher umgebaut: von Geschlossen auf Bassreflex.


    Dadurch verbessert sich der Tiefgang und die Anbindung an die Subwoofer gelingt sauber mit einer Trennfrequenz von 80Hz.

    Zudem erhoffe ich mir falls Dirac ART für Denon/Marantz erscheint, die Surrounds wesentlich mehr Beitrag leisten können.

    20240528_185844 (Klein).JPG


    Das dreiteilige Bassreflexrohr stammt aus dem 3D Drucker und hat grosszügige Rundungen innen und aussen:

    Bassreflexrohr.PNG



    Nahfeldmessungen versprechen einen Tiefgang bis auf ca. 50Hz.

    FG.png



    Ich habe dieselbe Schallwand wie beim geschlossenen Gehäuse verwendet, aber die tiefe wurde um 90mm erhöht. Dadurch ergibt sich ein Innenvolumen von ca. 9L.

    Es wurden 50g Polyesterwatte locker im Gehäuse verteilt.


    Interessant war, dass ich die Länge des Bassreflexrohres um 35mm gegenüber der berechneten Länge kürzen musste, damit ich die gewünschte Abstimmfrequenz von 62Hz erreichte.

    Hat das etwas mit dem abgerundeten BR-Rohr zu tun? Ich meinte man müsse jeweils den halben Radius dazu rechnen, um die effektive Länge zu erhalten.

    In diesem Fall stimmte die Rechnung erst mit der kompletten Länge mit den Messungen überein. Hat da einer eine Erklärung, oder sind die Berechnungsprogramme einfach so ungenau?


    Gruss

    :sbier:


    P.S.

    Die STL-Datei für das Rohr habe ich angehängt und kann für private Nachbauten verwendet werden. Durch skalieren und verändern des Mittelstücks können auch andere Durchmesser und Längen realisiert werden.

  • Du kannst den Bereich zwischen Wand und Rohröffnung ruhig vollstopfen (also so, dass das Rohr in der Watte steckt). Das hat praktisch keinen Einfluss auf die Wirksamkeit des Ports. Die Öffnung sollte innen aber frei sein.

    Ja genau so habe ich es gemacht. Gleichmässig im Gehäuse und um das Rohr, aber die Öffnung ist innen im Umkreis von ca. 5cm frei von Watte.

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