Menhir Lautsprecher

Einführung

Bei der Arbeit am transmissionsline Vollbereichslautsprecher (TML) mit dem Manger Biegewellenschallwandler (MSW), führte ich mit AJHorn verschiedenste Simulationen durch. Während der erste Prototyp ausgezeichnet funktionierte, Rückmeldungen mehrer Freunde und Musikliebhaber ermutigend ausfielen, war der Aufbau dieses Lautsprechers aufwändig und zeitintensiv.

Daher schaute ich mich nach Alternativen mit ähnlichen Leistungen, aber mit weniger Aufwand bezüglich des Aufbaus um. Ich begann die verschiedenen Gehäuse-Topologien mit Hilfe meiner bisherigen Erfahrungen und der Simulationssoftware AJHorn zu hinterfragen.

Mir war bewusst, dass es extrem schwierig wird, den hörbaren Frequenzbereich mit nur einem Lautsprecher abzubilden. Unterdessen bin ich überzeugt, mit einem gut integrierten MSW, einer der besten Treiber im Frequenzbereich von 90 Hz bis 24 kHz gefunden zu haben. Er ist meiner Meinung nach für ein Vollbereichssystem gut geeignet. 

Der Treiber

Manger's MSW Treiber hat eine flache Membran, welche sich wellenförmig verbiegt um Schallwellen zu erzeugen, ganz im Gegensatz zu den gewohnten starr sich vor- und zurück-bewegenden Lautsprecherkonuse.

 

Manger WO5 - Copyright manger-msw.com

 

Unten sind die die Thiele/Small-Parameter für den Neodym-Magnet zu finden. Beachten sie bitte, dass die Gültigkeit der Thiele/Small-Parameter (TSP) eingeschränkt sind. Oberhalb von 200 Hz sind die angegebenen Werte nicht mehr gültig.

 

 

Manger WO5 Thiele/Small Parameter Konsistenzcheck  

 

Manger WO5 Frequenzgang - Copyright manger-msw.com

Manger WO5 Impulsantwort - Copyright manger-msw.com

Konstruktions-Topologien

Wie bereits am Anfang dieses Artikels erwähnt, wählte ich nach unzählig durchgeführten Simulationen zwei Alternativen: Eine Transmissionsline- und eine  mehrfach ventilierte Lösung!

Die Simulationen habe ich, als Konstruktionsbasis, an der gehörfreundlichen Schalldruckkurve ausgerichtet, welche im Kapitel Lautsprecher - Gehörfreundliche Schalldruckkurve für eine Schallwand zwischen 25 bis 30 cm vorgestellt wurde.

 

gestrichelte braune Linie = kombinierte Kurve des normaliserten Hörraum-
Schalldruckes und der Schallwandbeugung für eine Schallwandbreite zw. 25 to 30 cm
gestrichelte blaue Linie = Beispiel einer angepassten 2 Pi Lautsprecher-Schalldruckkurve
rote Linie = resultierende Hörraum-Schalldruckkurve

 

TML Menhir : Transmissionline Lösung

Obschon diese Lösung keine klassische Transmissionline-Lösung darstellt, bleiben die wichtigsten Merkmale einer Transmisionsline erhalten.

 

2 Pi Frequenzgang in "db" bei 32W Verstärkerleistung

Schwingspulenauslenkung in "mm" bei 32W Verstärkerleistung

Impedanzkurve in "ohm"

Simulation:

• Volumen der Rückkammer :  24 Liter
• Halsfläche :  1500 cm2
• Mundfläche :  70 cm2
• Linienlänge : 75 cm2
• Linienkontur : Parabolisch
• Volumen des Gehäuses :  80 Liter
• Akustischer Dämpfung :  Fasermaterial (z.B. Schafwolle)
• Gehäuseverlust Ql :  keine Verluste, Ql > 30
• Effektives Qt :  ungefähr 0.9

Vorteile:

• Gehäusesgrösse noch wohnraumtauglich
• Einfache Konstruktion und leichter Aufbau
• Kommt dem Ideal der gehörfreundlichen Schalldruckkurve sehr nahe
• Bis zu einem gewissen Grad an die vorherrschende Raumakustik anpassbar (auf Kosten der Frequenzgangwelligkeit und maximalen Verstärkerleistung) 

Nachteile:

• Teilweise unschöne Frequenzgangwelligkeit
• Kleine TML-Öffnung könnte Luftgeräusche verursachen
• Obligatorischer Einsatz von Fasermaterial zur Dämpfung
• Dämpfung der Transmissionsline könnte Bassdetails verwischen
• Das Abstimmen der TML und des Gehäuses kann aufwändig werden 

Konstruktionsübersicht:

Konstruktionszeichnung : TML Menhir 1a  

Materialliste:

• Lautsprecher :  Manger WO5/1-2-2-16, Neodym, 8 Ohm
• Gehäusewände :  24mm Birkensperrholz
• Dämpfungsmaterial :  langfaserige Schafwolle oder Acousta Polyfill
• Dämpfungsdichte :  ungefähr 75% bis 150%
• Dämpfung Rückkammer :  keine
• Dämpfung Gehäusewände :  5mm Idikell 4001   und 10mm Filz
• Gehäusebasis :  12mm bis 16mm Marmor, Granit oder Schiefer
• Dämpfung Gehäusebasis (zw. Gehäuse und Basis):  hochdichter Kork   

AMV Menhir : Aperiodisch mehrfach ventilierte Lösung

Diese Lösung hat eine reguläre und eine aperiodische Öffnung.

 

2 Pi Frequenzgang in "db" bei 32W Verstärkerleistung

Schwingspulenauslenkung in "mm" bei 32W Verstärkerleistung

Impedanzkurve in "Ohm"

Details der Simulation:

• Volumen aller "vier" Rückkammern :  78 Liter
• Halsfläche :  120 cm2
• Mundfläche :  120 cm2
• Länge der Öffnung :  14 cm
• Kontur der Öffnung :  leicht konisch
• Gehäusevolumen :  80 Liter
• Akustische Dämpfung :  Schallzerstreuung und aperiodische Öffnung
• Gehäuseverlust Ql :  Aperiodisch, Ql = 3.5 bis 4.0
• Aperiodische Öffnungsfläche :  ungefähr 45 bis 50 cm
• Effektives Qt :  ungefähr 0.82

Vorteile:

• Gehäusesgrösse noch wohnraumtauglich
• Einfache Konstruktion und noch relativ leichter Aufbau
• Kommt dem Ideal der gehörfreundlichen Schalldruckkurve sehr nahe
• Keine unschöne Frequenzgangwelligkeit
• Bis zu einem gewissen Grad an die vorherrschende Raumakustik anpassbar (auf Kosten der maximalen Verstärkerleistung)
• Kein Einsatz von üblichen Dämpfungsmaterialien (z.B. langfaserige Schafwolle)

Nachteile:

• Verwendung des aufgeführten Materials ist obligatorisch
• Kostspielig

Konstruktionsübersicht:

Konstruktionszeichnung : AMV Menhir 2b, 14.2.2005  

Materialliste:

• Lautsprecher :  Manger WO5/1-2-2-16  , Neodym, 8 Ohm
• Gehäusewände :  24mm Birkensperrholz
• Dämpfung der Rückkammern :  Aperiodisch und Zerstreuung
• Dämpfung der regulären Öffnung :  keine
• Dämpfung der aperiodischen Öffnung :  sehr dünne Filzwolle 
• Dämpfung Gehäusewände :  5mm Hawaphon   und 5mm Idikell 4001 
• Zerstreuung : 10mm Aramid Honeycomb , 40mm Wasserfilter 20 PPI 
• Gehäusebasis :  16mm bis 20mm Marmor, Granit oder Schiefer
• Dämpfung Gehäusebasis (zw. Gehäuse & Basis):  5mm hochdichter Kork

Parallel zur Konstruktion des AMV Menhir, zog ich noch eine andere Lösung in Erwägung, welche weitere Verbesserungen ermöglicht hätten. Allerdings ist diese Alternative wesentlich komplexer, schwieriger zu bauen und auch wesentlich teurer.

Konstruktionszeichnung : AMV Menhir Studie