Open Baffle "Orchid"

1 Die Ideen dahinter

Hier spielen einige Ideen und und Überlegungen zusammen, so dass ich dieses Projekt wirklich in Angriff nahm.

1. Steht der Winter an und man muss sich ja auch irgendwie beschäftigen, statt nur die Zeit tot zu schlagen. Ein neues Lederprojekt kombiniert mit Lautsprechertechnik - was für eine geniale Kombination?
   
2. Reizte es mich schon seit einiger Zeit, zu meinen eigenen Wurzeln zurückzukehren. Die ersten Lautsprecher waren im klassischen Sinn offene Schallwände und die haben sich recht gut angehört. Lautsprecher mit hermetischen Gehäusen oder auch Bassreflexboxen konnte ich damals (da war ich ~10 Jahre alt!) mangels Werkzeug (und fachspezifischem Wissen) gar nicht bauen. Die ersten selbstgebauten Lautsprecher waren die, mit den Chassis aus der Röhrenmusiktruhe Blaupunkt Arizona. Die schraubte ich, als das Möbel entsorgt werden sollte,  in ein Brett mit Löchern, keine Kiste drumherum, kein Dämmung. Nicht hübsch, klangen aber recht ordentlich.
3. Ging mir der Plan meine Scalas zu aktivieren, partout nicht aus dem Kopf und plötzlich stellte ausgerechnet mein "Weichenpapst" Frank (Franks Werkstatt der Lautsprechertechnik) ein preiswertes DSP Modul von Hendrik (hs-sound) vor, welches es auch direkt komplett mit Digitalverstärkern gab. "Eierlegende Wollmilchsau" fällt einem spontan ein und platzte einfach in meine Open-Baffle Planung, die ursprüngliche noch eine passive Auslegung vorsah.
   
4. Liebe ich Bionik und alles was dazugehört. Da halte ich mich immer einigermaßen auf dem Laufenden. Nun legen aktuelle Forschungen den Grundstein für das neue Feld der Phytoakustik. Dieser Bereich ist so neu, dass man im Jan. 2025 dazu nicht mal einen wikipedia Artikel findet. Es gibt aber schon einige Publikationen und man findet hier und da etwas dazu. Da werden z.B. Fledermäuse durch speziell geforme Blätter zum Ziel geführt, (Spektrum), also Reflektion eigener Geräusche durch die Pflanze, aber Pflanzen können auch Insekten kommen hören und sich auf den Ankömmling vorbereiten, indem sie den Nektar süßer machen, (National Gegraphic). Und nicht zuletzt sind Pflanzen nur für uns "stumm". Ja, sie kommunizieren auch akustisch, bis hin zum Schreien. Wir hören das nicht, da sich das im Frequenzbereich von 40.000-80.000 Hz abspielt (scinexx). Viele Tiere können das aber durchaus hören und wenn Pflanzen hören und auch akustisch kommunizieren können, heißt das ja, dass die Blüten neben Farbe und Geruch auch eine akustische Präferenz für den jeweiligen Bestäuber haben. Ok, die Mittel dies nun auf wissenschaftlicher Basis in ein funktionierendes Lautsprecherdesign umzusetzen, habe ich natürlich nicht. Aber Lautsprecher sollten schon Menschen anziehen, um schöne Musik zu hören, das kann man auch optisch bewerkstelligen und gleichzeitig ausprobieren, inwieweit die Akustik von Blütenformen den Klang verändern. Leder, gerade in gehärteter Form, sollte zumindest für unseren Frequenzbereich geradezu ideal sein. (Natürlich kann das auch komplett misslingen.) Ich bin aber gespannt! Letztlich teile ich diese Meinung durchaus:

"Würden Pflanzen sich Geräusche überhaupt nicht zunutze machen, wäre das eine furchtbare Verschwendung."

Lilach Hadany, Universität Tel Aviv

2. Was brauche ich denn, außer Leder

Insgesamt brauche ich ein geeignetes Chassis, am Besten: total guter Klang und Billig! Natürlich möglichst klein und dennoch Breitband. Klar gibt es das. TangBand ist da sicherlich eine gute Adresse, aber da gibt es auch schon rechte teure Chassis...

vergößern?

Je kleiner, desto besser, der Breitbänder soll ja in den Blütenkelch passen, aber dennoch wirklich breitbandig spielen. Und wie gesagt: Low Budget bitte!

Geradezu winzig ist der Tangband W3-871S, ein kleiner und feiner Breitbänder aus gutem Hause, der auf seine Art legendär ist und nun tatsächlich wieder produziert wird.Die silberne Membran passt auch gut zu dem Projekt. Im Standar wird er um die 39,00 € angeboten. Als B-Ware (OEM-Rückläufer) bei omnes-audio (die im Januar 2025 wegen Trauerfall geschlossen wurden, ein herber Verlust für alle Selbstbauer) für 22,00€ je Stück ergattert.

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Er glänzt aber nicht nur vom Preise her. Seine akustischen Qualitäten sind mehr als überdurchschnittlich und sollten auch für verwöhnte Ohren ausreichen. Viele Projekte mit Open baffle, geschlossenen Boxen oder auch Bassreflex und Transmissionline können das belegen. Allerdings ist physikalisch bedingt, dass sie eher als Nahmonitore taugen, denn zur Beschallung von Festsälen. Eine normale Zimmergröße, also 15- 20 m² sollten aber genau ihr Ding sein, denn Open Baffle brauchen ja auch etwas Abstand zur Rückwand. Nicht als Partybeschallung, aber doch zum qualitativ hochwertigen Hören Musik aller Art. Dieser Zwerg soll einen Frequenzgang von 110 Hz bis 20kHz aufweisen. Na ja, die Resonanzfrequenz liegt bei 110Hz, also müsste man schon ehrlicherweise als untere Trennfrequenz schon mal eine halbe Oktave höher ansetzen... Und nach oben? Ok, alles über 13.000 Hz interessiert in meinem Alter ohnehin nicht mehr. Es bleibt, diese Winzlinge im unteren Bereich auf jeden Fall großzügig zu entlasten...

Zunächst hatte ich geplant, hierzu zwei 16" Bässe aus meinen Kenwood KL888x zu nehmen, aber letztlich sprach dagegen, dass ich außer der Herstellerangabe auf dem Chassis von "8 Ohm" und der  Seriennummer T10-0105-05 überhaupt nichts zu diesem Bass herausfand. Klar, die Gesamtbelastbarkeit und den angeblichen Schalldruck des Konglomerats von 5 Wandlern je Gehäuse ist bekannt, auch die recht großzügige Bassreflexauslegung in dem eher kleinen Gehäuse fiel auf. Dass der Bass dort völlig ohne Weichenbauteile Fullrange lief, (d.h. eine Vierwegweiche für 5 Lautsprecher), machte es nicht besser. Da hier aber auch kaum vernünftiger Ersatz zu bekommen war, stellte sich die Frage, warum ich zwei gut funktionierende Lautsprecher auseinanderreißen sollte... 

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Das wäre wirklich unvernünftig, also ging ich auf die Suche eines adäquat passenden Basses. FS möglichst niedrig und QTS > 0,6 sollte es sein, und wie zuvor: Bitte bezahlbar.

Und nach einiger Recherche wurde ich bei thomann fündig. Hier wird ein 15 Zoll Bass angeboten der laut Datenblatt ideal zu sein schien und dessen Preis von 43,00€ inkl. Versand sensationell erschien. Ein Versuch kann zu dem Preis jedenfalls nicht wehtun.

Wie erwähnt, platzte auch noch Frank mit der TinySine TSA7800B  in die Planung und ein 2.1 System sollte so viel komfortabler abstimmbar sein. Zwar sind angeblich ja Frequenzen über 80Hz ortbar, aber bei einem solchen System mit so nahen Abständen dürfte der Bass in der Mitte durchaus höher laufen können ohne sofort das Klangbild zu zerstören. 

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Genug Power um die Frequenzen beider Kanäle zu übernehmen brachte sowohl der Lautsprecher, als auch der Verstärker (2x 50W + 1 x 100 Watt) locker mit. Es muss halt nur von Anfang an gemeinsam abgestimmt werden... Das heißt die Anpassung des Basspegels und die Übergangsfrequenz sind zunächst die "echte" Herausforderung.

Gleichzeitig lief der Suche nach der idealen Blüte. Die Montage im Blütenkelch sollte möglichst senkrecht auf Achse erfolgen und ein leicht konischer Blütenkelch könnte gar wie ein Minihorn bzw. Waveguide die dB Ausbeute der Breitbänder etwas erhöhen. Diese Abstimmung kann natürlich erst dann erfolgen, wenn auch die Lederblüte fertig und montiert ist. Die Auswahl ist nun auf eine Orchideenblüte gefallen. Sie erfüllt meine Präferenzen einfach am Besten. Sie ist wunderschön, besitzt eine Blütenöffnung fast wie ein Waveguide mit vorgelagertem Diffusor  und wird auch nicht so groß, dass sich die Lederteile nicht mehr im Backofen härten lassen. Hier eine Fotomontage in der Blüte und ...

der erste Entwurf des Gesamtsystems, wobei der Bass schlicht bespannt und mit Moos beklebt wird. Die Absorption bei den von ihm ausgetrahlten Frequenzen darf man da getrost vernachlässigen:

3. Das Provisorium

Dann wurden die Lautsprecherteile und der DSP Verstärker, nebst dem unabdingbaren USB-Programmieradapter bestellt, denn mit der Standardsoftware wird mein System nicht wirklich zurechtkommen.. Hendrik liefert das Board mit einer bereits vorgefertigten 2.1 Software aus. Trennfrequenz liegt bei 150Hz und getrennt über eine virtuelle Linkwitz-Riley Weiche mit 24 db. Ja, diese Steilheit wird heutzutage gerne bei 2.1 Systemen ohne Rücksicht auf die verwendeten Chassis verwendet, aber genauso hören sie sich ja dann leider auch an. Selten hat man dabei einen wirklich angenehm zu hörenden, homogenen Übergang der Satelliten auf den Sub. Aber heute ist es wohl wichtiger, eine Badewannenabstimmung zu kreieren um mit dem druckvollen Bass zu beweisen, wie toll die Lautsprecher sind. Dass sie aber bei längeren Hörsessions anstrengen und nerven, merken viele erst einige Zeit nach dem Kauf. Überhaupt kann man meiner Ansicht nach der Industrie heute vorwerfen, dass Massenware schnell "gerechnet" wird, statt sich die produzierten Teile auch mal anzuhören. Sagt der Rechner die Kiste muss so groß sein und das Bassreflexrohr so lang, dann wird das gar nicht mehr hinterfragt, sondern sogleich so produziert. Ich halte von solch steilen Weichen gar nichts, lieber "weichere Weichen" und ein wenig mehr Arbeit investieren. Auch passiv liegen mir 6dB Weichen erster Ordnung einfach besser. Frei nach dem Motto: "So wenig Bauteile wie möglich und so viele Bauteile wie nötig." Schon im Vorfeld habe ich mit der DSP Software SIGMA 4.7 von Analog Devices rumgespielt, die man sich, wie etliche Presets, bei Hendrik schon vor dem Kauf herunterladen kann. So hatte ich die unterschiedliche Konfiguration bereits im Vorfeld konfiguriert.

An dieser Stelle erst mal Respekt vor meinen Lieferanten. Ich habe die Teile bestellt am 18. und 19.12.2024 und rechnete gar nicht damit, dass sie vor Weihnachten ankommen könnten. Da war ja auch noch ein Wochenende dazwischen. Aber am 20.12. hatten alle drei Lieferanten tatsächlich bereits geliefert und ich konnte über Weihnachten anfangen zu Basteln und die Systeme in ihre vorläufigen Schallwände einbauen. Der Bass kam auf solide Füße, mit dem 3D Drucker druckte ich mri noch zwei Keile die es erlaubten, unter den Füßen hinterlegt, die Schallwand um 2,5° nach hinten geneigt zu montieren:

Die Breitbänder versah ich mit einer Aufnahme für meine Lichtstative, so konnten sie flexibel und perfekt in Höhe, Abstand und Winkel ausgerichtet werden. Das Budget lag bis hierhin (ohne Leder) bei unter 250€ Gesamt. Das ist für Lautsprecher, DSP Verstärker, Kleinteile, Programmieradapter und Schallwände durchaus vertretbar. Die Lautsprecher selbst kamen auf ganze 87,00 €. Das muss man mal im Hinterkopf behalten...

4. Programmierung, Messen und Hören

Hier erstmal die aufgespielte Konfiguration (150Hz bei 24dB/Oktave)  out of the box:

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Vorab: Die Messungen sind lediglich ein Anhalt, an welchen Stellen man etwas ändern kann oder muss. Das letzte Wort haben aber immer die subjektiven Bewertungsinstrumente: Die eigenen Ohren. Man hört direkt, ob es gefällt oder nicht, und störende Aspekte kann man dann ggf. durch Messungen verifizieren. Natürlich muss man aber einräumen, dass es zusätzlich auch eine gewisse Artder  "Langzeitentwicklung" gibt. Einerseits spielen sich nagelneue Lautsprecher immer erst noch ein und andererseits fallen einem manche Defizite erst beim Dauerhören auf. Und klar, dann geht man nochmal dran. Das ist aktiv viel leichter als später nochmal dieeine passive Weiche zu ändern. Da haben dann minimale Anpassungen eine erhebliche Wirkung.

Also mit REW und kalibriertem Mikrofon mittig in Achse des Basslautsprechers. im Abstand von rund 1,0m zu allen Lautsprechern (RE / LI / SUB) gemessen. Bitte daran denken, durch diese Art Messung des Gesamtsystems laufen die Signale der Breitbänder dann in einem Winkel von rund 30° zum Mikrofon! Das ergibt durch die zu höheren Frequenzen hin stärkere Bündlung eine dann immer stärker abfallende Kennlinie, sofern der Frequenzgang einigermaßen linear ist. Das hört sich zunächst unverständlich an, aber ich persönlich halte dieses Vorgehen für die Anpassung von 2.1 Systemen für die Methode, die am schnellsten zu wirklich angenehm hörbaren Ergebnissen führt und echte Probleme im Übernahmebereich deutlich anzeigt. Hier die erste schnelle Messung rechts / links / Stereo.

Dann Musik, zum Klang kann man sagen: Prinzipiell ganz passabel, aber die Töne kleben regelrecht am Lautsprecher, keinerlei Tiefe oder was man "Bühne" nennt. Zugleich ein extrem helles Klangbild ohne Volumen im unteren Mittenbereich. Stimmen blutleer und dünn. Das kannte ich von offenen Schallwänden so gar nicht. Sollte ich mich bei der Auswahl der Lautsprecher wirklich so vertan haben?

Schnell meine Variante mit Trennfrequenz 300Hz aufgespielt. Zusätzlich hatte ich hier bereits Limiter vor die Breitbänder gesetzt und in jeden Kanal einen paramterischen Equalizer eingefügt.

Mit dieser Variante spielte ich zunächst etwas herum. Ja, es wurde besser, und man erreichte schon ein recht annehmbares Niveau, zumindest präziser als die meisten PC Lautsprecher im vergleichbaren Preissegment. Aber immer noch: Viel zu hell und Tiefe / Bühne war nicht vorhanden, es wirkte immer noch völlig zweidimensional und man ortete jeden Ton im Lautsprecher, da wollte sich so gar nichts lösen. OK, die Stimmen waren schon voller, aber der Bass und der Rest gehörte nicht wirklich zusammen, eben genau wie bei den o.a. PC Lautsprechern.

Der Tag neigte sich dem Ende zu und ich räumte erst mal wieder alles recht zufrieden zusammen und vertagte den Test mit der 6dB Weiche.

Meine Variante mit einer mit 6dB aufgebauten Weiche erforderte schon einige Änderungen der gesamten Konfiguration im Sigma Studio. Allerdings flogen die Limiter, die gar nicht benötigt wurden, erst mal wieder raus, die Kanäle behielten zwar ihren EQ, mussten aber separat für Highpass und Lowpass zunächst gesplittet werden, bevor das Bassignal wieder in ein Summensignal gewandelt werden konnte. Um bei der Abstimmung eine bequeme Möglichkeit zu haben, die Balance zwischen Breitbändern und Bass zu regulieren, erhält der Summenweg des Basses noch einen zusätzlichen (aber eigentlich überflüssigen) Lautstärkeregler. So konnte ich auch direkt die einghestellten Werte in der Übersicht sehen.

Und was soll ich sagen, selbst ohne jegliche Filter in den EQs zu setzen, gab es einen "Aha" Effekt, der auch meine persönlichen Erfahrungen erneut bekräftigte. Dank der "weicheren Weiche" spielte das ganze System direkt auf einem viel höheren Level. Auch meine Herzdame notierte ein "Viel besser."

Man darf ja auch nicht vergessen, dass wir durch die La Scalas mit den großen SM120A Hörnern wirklich sehr verwöhnt sind. Klar fehlt einem da was: Man sitzt ja im gewohnten Raum und zieht unwillkürlich einen (völlig ungerechten) Vergleich. Achtung Sarkasmus: Wer würde denn auch vermuten, dass Lautsprecher für ~90€ nicht mit 2 modifizierten La Scala und hochwertigem Class A Verstärker mithalten können...?

Diesesmal arrangierte ich die Lautsprecher aber direkt vor dem Bildschirm, so war ich beim Positionieren viel freier und es gab weniger Stolperfallen im Raum. 

Hier die stromlose TSA7800B beim Überschreiben des EPROM. im Vordergrund sieht man den mittels Kabel und Briefklammer gebrückten AUX / Bluetooth Schalter, da hier leider kein Jumper im Lieferumfang ist. Aber das ist Meckern auf hohem Niveau!

Und der Messaufbau, ganz links ist das Messmikrofon zu sehen

Hier der Vergleich der letzten Variante mit 24dB Steilheit des ersten Testtages, mit der jungfräulichen Variante in 6dB. Jetzt passt auch die vom Signalwinkel von 30° je "Satellit" produzierte, abfallende Kennlinie zum Höreindruck. Nicht mehr so hell und dünn. Vor allem: Die Musik löste sich endlich vom Lautsprecher und erschuf im Kopf tatsächlich ein dreidimensionales Abbild mit Ortbarkeit einzelner Instrumente vor und hinter den Lautsprechern.

Gesamt wurden heute dann rund 18 echte Varianten getestet, gemessen und gehört. Dann verließ mich irgendwie die Motivation. Letztlich ohnehin noch eine reine Spielerei, werden doch durch das Leder fast alle parameter neu geprüft und eingestellt werden müssen. Aber ich bin schon sehr zufrieden...

Der Vergleich der letzten beiden Messungen (mit psychoakustischer Bewertung) sind zwar sehr ähnlich, aber Variante 18 hört sich wirklich nochmals ausgewogener an, beide mit Trennfrequenz jetzt bei 350 Hz...

und einige EQ Filter gesetzt, wobei ich hier auch mit Gain und Boost sowie der Bandbreite der Filter gespielt habe, es ist echt ein Traum, was man da alles machen kann und das ist bei den Möglichkeiten die vorhanden sind, alles nur an der Oberfläche gekratzt. 

Warum habe ich da so intensiv gespielt? Nun das hat einen ernsten Hintergrund: Kann man diese preiswerte Lösung wirklich verwenden um meinen dicken Parasound Verstärker in die vorübergehende Rente zu schicken und die 3 Scalas alle mit einem solch billigen DSP Verstärkermodul ernsthaft verbessern? Oder verwendet man doch ein reines DSP Board wie das TSA 1701 und geht dann über klassische Verstärker? Ursprünglich sollte das ja mal passiv betrieben und von meinen Röhren gespeist werden. Von den GM70 habe ich mich aber auch schon wieder getrennt. 

Die speziellen, systembedingten Nachteile der früher mal vorgesehenen Behringer ULTRADRIVE PRO DCX2496 weist dieses DSP jedenfall nicht auf. S/NR ist hier weit besser und man braucht keine Kunstgriffe um ein normales RCA Signal auf XLR Niveau zu heben und die Problemstellung der Lautsärkeanpassung nach dem Wandler entfällt ebenfalls. Zumal man auch hier das Eingangsignal auf Wunsch via Toslink-Eingang oder mit S/PDIF einspeisen kann. Dies wird durch das steckbare Bluetooth Modul ermöglicht, welches je nach Wunsch gegen einen aufsteckbaren entsprechenden Eingang getauscht werden kann.

Nach dem heutigen Abschluß der Einstellarbeiten habe ich noch einige Zeit Musik gehört und bin wirklich begeistert. Am sweetspot, zugegeben dieser ist schon recht klein, es kann also immer nur von einer Person auf diesem hohen Niveau gehört werden, aber: auf diesem Sweetspot hören sich diese billigen Lautsprecher jetztwirklich nach einem richtig guten Kopfhörer an:

Die einzelnen Chassis sind nicht mehr als solche zu orten. Alle Töne sind  vollständig von den Wandlern gelöst, sind in der Tiefe auf einer extrem breiten Bühne gut zu lokalisieren und gerade im Bassbereich sind die klassischen Open Baffle Qualitäten vertreten: schneller Impuls, schnelles Ausschwingen, kein Dröhnen, keine Raummoden.

Zum Schluss stand noch aus, den Bluetooth 5.0 Eingang zu testen. Direkt positiv fiel auf, wie sanft das Board umschaltet, kein knacken, nichts, ein völlig sanftes Aus- und Einblenden. Großes Kino. Da wunderte mich auch nicht, dass mein Handy sofort ohne jegliche Einstellung verbunden war. Als ich in die Einstellungen ging, stand dort direkt: "HS-sound verbunden". Die Klangqualität war ebenfalls für eine solche Funkstrecke hervorragend und es gab zu keiner Zeit Unterbrechungen oder irgendwelche Störungen. Also Chapeau!

Nun muss das Leder designt und gehärtet werden, dass das Leder beim Härten teilweise bis zu 1/3 schrumpfen kann, macht es bei der weiteren Planung nicht leichter, aber danach wird das hier fortgesetzt bis zur wirklich finalen Abstimmung...

Und das Design für den Bass steht ebenfalls noch nicht wirklich fest, vielleicht bekommt der Bass statt einer lediglich bemoosten Schallwand auch noch ein florales Design...

Da ich aber letztlich keinen Platz für dieses System habe, und ohnehin schon viel zu viele Lautsprecher ungenutzt besitze, werde ich es nach Fertigstellung entweder verschenken oder je nach Arbeitsaufwand für viel Geld verkaufen. ;-)

Wie gerade gesagt. Platz! Wohin nun mit den Lautsprechern, ich habe jeden Zentimeter schon vollgepackt und das Basspaneel ist ja nicht gerade klein. Wie die Erfahrung gezeigt hat, kann das ja durchaus mal ein Jahr dauern, bis das Leder soweit ist. Sie mussten also ins Arbeitszimmer. Warum nicht einfach die Billiglautsprecher am PC ersetzen? (Hier könnten ja eigentlich seit Jahren die Teufel stehen, aber ich war zu faul umzuräumen, obwohl auch Verstärker zur Genüge vorhanden sind. Also wenn sie hier schon stehen sollen, dann sollen sie auch laufen. Klar, der Bass hätte eigentlich auch direkt unter die Bildschirme gepasst. ABER! Aber dann ist der zierliche Magnet vom 15 Zöller rund 12 cm von den Festplatten und der Hauptplatine des Rechners entfernt. Damit habe ich ja dann schon irgendwie leichte Bauchschmerzen. Lieber etwas Abstand halten, also musste er unter die Zimmerdecke ziehen. Die Satelliten werden mit den C-Klemmen ans Regal geschraubt. Das sieht dann so aus:

Aktuell habe ich mir ja eine Grippe eingefangen und viel machen oder das halbe Zimmer umräumen geht nicht, dafür fühle ich mich bei weitem zu schlapp. Ich glaube zwar nicht, dass man so einen vernünftigen Klang erwarten kann, aber sie sind aus den Füßen. Nach dem Anschließen an den PC war es aber eher gruselig, vom Bass hört man nicht viel, das war ja irgendwie klar und dann auch noch ein deuliches Brummen /kritscheln. Ok, das nervt. Hatte ich das im Wohnzimmer durch die höhere Entfernung un die Umgebungsgeräusche wirklich überhört? Erstmal kommen da wieder die PC Lautsprecher dran.

Morgens dann geguckt woran das lag. Das ging flott, das Adapterkabel Klinke auf RCA ist schlicht defekt. Dabei habe ich extra das durchgende Kabel genommen um ein zusätzliche Verbindungsstelle zu vermeiden. Sei es drum: Das Kabel gegen einen Adapter und ein hochwertiges RCA Kabel getauscht. Und...? Grabesstille! ok.

Na ja, bleibt der dünne Sound, aber hey, ich liege hier ohnehin den ganzen Tag vorm PC und das ist doch ein DSP, oder? Angeblich soll man mit so etwas doch Unzulänglichkeiten im Raum", bzw. Aufstellungsschwierigkeiten glattbügeln können... Am PC rumspielen geht ja eigentlich immer.

OK, aber heute nur schnell nach Gehör und Pi * Daumen. Messen ist da ja recht sinnlos, und das Gehör ist ja ohnehin die maßgebende Instanz. Also erst mal den breiten Filter im Hochton wieder eingebremst und die Trennfrequenz 320Hz zurückgenommen. Dann den Ausgang um -20dB beschnitten. Der Baß darf aber 6dB lauter, also hier nur -14 dB, er steht ja Luftlinie 60 cm weiter von den Ohren entfernt. (109 cm rechts und links vom Satellit zum jeweiligen Ohr. Der Bass muss aber eine Luftlinie von 169 cm überwinden). Ach ja, Luftlinie, ok, wir spielen dann mal mit dem Delay (brauche ich ja auch für die Scala). Die Schaltungen waren schnell via Sigma eingefügt und 60 cm mal 3ms/m ergibt 1,8ms als Laufzeitunterschied. Multipliziert mit der Samplefrequenz von 48.000Hz ergibt sich eine Verzögerung von ~86 samples für die Satelliten.

Aufgespielt und es passt direkt sehr gut.

Also aktuell bin ich wirklich hellauf begeistert!

Einerseits: "Klangproben" auf youtube sind ja eigentlich lächerlich, da kann man ja nichts hören oder bewerten. Meist werden die dann auch noch auf dem Smartphone geguckt, da kann man die Qualität natürlich perfekt einschätzen. Aber andererseits, nur lesen ist ja auch langweilig...

Da der Baß ja überproportional laut spielen musste und dann auch noch Richtung Decke geneigt spielte, kam das im Schlafzimmer obendrüber nicht so gut an, wenn die Herzdame am Wochenende länger schlafen möchte, ich aber wie die ganze Woche morgens pünktlich um 04:15 Uhr kerzengerade im Bett saß. Wie schon erwähnt den Bass mit dem Magneten an die Festplatten zu "lehnen" kam nicht in Frage, also musste das irgendwie optimiert werden. Die Höhe der Schallwand passte allerdings exakt zwischen die Regalständer - Bingo! Etwas umgeräumt und der Bass konnte viel tiefer direkt über den Bildschirmen stehen, dafür mussten lediglich die Füße abgeschraubt werden. 

Das DSP wurde angepasst, Delay der Satelliten dank der auf 8cm geschrumpften Entfernungsdifferenz zum Bass auf 12 samples verringert und den Bass-Pegel ebenfalls um 4dB reduziert. Klanglich nochmals wesentlich besser, die Stimmen bei der Trennfrequenz um die 320HZ wesentlich voller, der Bass viel tiefer & direkter, mit schönem Impuls. Die Phase passt nun fast ideal und das System spielt noch harmonischer. Um mit einer anderen Lösung auf diese Wiedergabequalität am PC zu kommen müsste man schon ganz schön in Verstärker und Lautsprecher investieren. Diese Art Selbstbau (ohne Gehäuse bauen zu müssen) dürfte für jeden möglich sein!

Ich nehme an, auch wenn das Leder fertig ist, dürfen sie im Arbeitszimmer weiter meine Ohren und dann auch die Augen verzaubern..., denn nach dieser letzten Anpassung habe ich im Anschluß am gleichern Tag nochg 10 h Musik am PC gehört, ich bin wirklich hin & weg.

4. Die Konstruktion der Blüte

So und weiter geht es, da man die Lederbahnen ja irgendwie an dem Chassis befestigen muss habe ich entsprechende Vorrichtungen konstruiert und gedruckt.

Ein Ring den Lautsprecher zu halten. Hier wird der Rand bündig versenkt, Vorteil ist dass der nach hinten abgestarhlte Schjall ebenfalls besser abgestrahlt wird. Eine Aussparung für die Kabelage ist natürlich ebenfalls vorgesehen.

Dann einen Zwischenrang der die drei hinteren Blütenblätter stützt und mit den drei Lederpartien nach dem Härten derselben fest verklebt wird.

Und das komplexeste Teil, welches einerseits die drei hinteren Lederblätter nachmals festklemmt. Der Innendurchmesser ist hier geringer, sprich dieser Ring endet mittig über der Gummisicke. Hier sind die 2,5mm des Leders ebenso wie die Stärke des mittleren Ringes so ausgelegt, dass keine Gefahr besteth bei x-max anzustoßen bzw. Kompressionseffekte auftreten die ungewünschte Strömungsgeräusch verursachen könnte.

Andererseits trägt das Oberteil die zwei seitlichen Blütenblätter und auch den Mittelteil der Blüte und den Blütenstempel, der lediglich mit Leder bezogen wird. Ds Mittelteil der Blüte formt zudem einen leicht konischen Trichter und läuft in einer Zunge aus die mit einer Y förmigen Blütenlippe im Trichter versehen ist. So ist auch das Oberteil schon mit einem leicht konischen Trichter versehen, der mit diesem Trichter verklebt wird. Die ersten drei Teile sind nach ~16h gedruckt und mittlerweile auch am rechten Chassis montiert. Um den ersten Höreindruck unter gleichem Winkel und Abstand zu erhalten wurde die ganze Konstruktion einfach auf der Schallwand festgeklemmt. Die verwendeten Schrauben wurden nur so weit eingedreht, ( in allen drei Bauteilen und auch im Chassis wurden dazu mit einem Gewindeschneider M5 Gewinde geschnitten), dass auf der Rückseite die vier Muttern die Auflage auf der Schallwand bilden. Hier muss man natürlich berücksichtigen, dass ein Teil des nach hinten gerichteten Schalls nun durch den vorhanden Spalt vorne auf die Schallwand gelangen, was natürlich suboptimal ist.

Für den erforderlichen Abstand habe ich Lederreste zugeschnitten und zwischen Oberteil und Mittelring geklemmt. (Das hier in der Draufsicht sichtbare Iso-Band ist meiner Faulheit geschuldet. Hatte ich doch zunächst vorgehabt das Chassis fertig zu verschrauben und die passenden Unterlegscheiben mit eingesetzt. Da ich dann aber nicht wollte, dass der Lautsprecher 3cm vor der Schallwand arbeitet und den Spalt möglichst klein haben wollte musst ich nun natürlich verhindern, dass diese vier Unterlegscheiben frei rumschwirren können, also habe ich sie pragmatisch mit dem Isoband fixiert.

Ich muss zugeben, dass dieses gedruckte Konstrukt natürlich (gerade auch durch die provisorische Montage  auf der vorhandenen Schallwand), den Klang beeinflusst, sprich verschlechtert. Das hatte ich ich ja auch erwartet Aber a) hat die Kunststoffoberfläche andere akustische Eigenschaften, als das spätere Leder, b) ist der Klang auch durch den Trichter jetzt nicht wirklich "tröötig" geworden, und c) war völlig klar, dass nach Fertigstellung das DSP neu eingemessen und eingestellt werden muss. 

Der tonale Einfluss ist aktuell nicht so negativ, dass ich das Vorhaben jetzt schon komplett verwerfen will, es bleibt also spannend. Problematischer ist dagegen, dass natürlich die Bündelung durch die Form der Orchidee enorm zunimmt. Bei einem System, welches im Nahfeld eingesetzt wird, machen da schon wenige dB recht viel aus. Auf keinen Fall soll die Bühne komplett zusammenbrechen, bloss weil man den Kopf mal um einige Millimeter dreht. Man wird sehen, hören und auch wieder messen müssen. Vielleicht ist die Orchidee zwar sehr, sehr hübsch, aber dann doch nicht so richtig geeignet... Zunächst wird nun der Ledertrichter der Blüte entstehen müssen, nebst Zunge und Y-Lamelle.

5. Die Lederarbeiten

Zu einer anderen Blütenform kann ich ja dann zur Not immer noch wechseln... Aber erst mal weiter im unveränderten Drehbuch. Zunächst werden Schablonen für die verschiedenen Bauteile (Blätter, Kelch) eingemessen und angefertigt, denn Papier ist viel billiger als Leder- Ein möglichst steifes Papier ist dabei willkommen, dass es auch noch transparent ist erleichtert die Arbeit zusätzlich. Ich habe noch ausreichende Bögen starkes Transparentpapier in DIN A1. Nach mehrfachen Neuanfängen war ich dann zufrieden.

Bevor ich nun das Leder anzeichne und schneide besteht noch ein kleines Problem. Das Leder soll dauerhaft "in Form bleiben" es soll also gehärtet werden. Hierzu exisatieren im Netz mehrere Verfahren, Mit fast koschendem Wachs, mit kochendem Wasser, Backen oder speziellen Lederfestigern. Als "Schwertmann" bevorzuge ich althergebrachte Methoden, da flog die chemische Keule schon mal raus. Wachs ist nicht ungefährlich: Verbrennungen der eigenen Haut, Zerstörung des Leders, permanentes "ölig/fettig sein", der Geruch, keine Möglichkeit mehr normal zu Färben  und die Gefahr des Entflammens des Wachses sonderten auch ihn aus. Das Kochen des Leders in Wasser ist ähnlich abwegig, auch hier drohen Verbrennungen und Zerstörung des Leders. Hinzu kommt bei diesen extrem heißen Wegen auch, selbst bei Gelingen, eine Schrumpfung von 20% bis zu 30%. Das lässt sich kaum vernünftig beherrschen. Zumal man in historischen Dokumenten zu Leder nie gelesen hat, man sollte Leder in Wasser "kochen". Ab ~70° Celsius  ändert sich die Lederstruktur, also präferierte ich die Methode meines Lieblingslederkünstlers ("Weaver Leather supply"): das Backen.

Also drei Ledermuster geschnitten, exakt vermessen und in destilliertem Wasser rund 1 Minute befeuchtet. 20 Minuten trocknen lassen, anschliend nass modelliert. 

Dann wieder ~1h trocknen lassen und nun für 20 Minuten bei 90° Celsius im Backofen gehärtet. Noch leicht feucht kamen die Muster aus dem Ofen und waren nach dem Abkühlen schon recht hart. 

Am folgenden Morgen, komplett durchgetrocknet war es so wie es sein sollte. So wurden früher wohl auch tatsächlich Rüstungen aus Leder hergestellt. Und das Beste an diesem Verfahren: die Schrumpfung beträgt rund 1,2%. Damit kann man durchaus leben, es handelt sich also bei meinen Größen nur um Millimeter. Jetzt konnten die Lederrohlinge für beide Lautsprecher ausgeschnitten werden.

nachgearbeitet und mal grob zusammengesetzt...

Nun wird modelliert, gehärtet und fein angepasst. So sieht es nach dem Härten aus. Das hat übrigens sehr gut geklappt. Das Leder ist nun absolut formstabil, die Maße haben sich dabei kaum geändert. Eine wichtige Erfahrung.

Für einen Lautsprecher bemalt, am Rahmen montiert, nicht ganz fertig, aber auch nicht zufrieden... Ließe ich die Blätter wie beim Original reinweiß, könnte man die aufwändig modellierten Strukturen so gut wie gar nicht sichtbar. Das hat auch meine Herzadame moniert. Ich habe dann mit einer verwischten, "unreifen", grünen Nuancierung versucht das deutlicher raus zu arbeiten.

Jetzt sind beide fertig..., die Chassis montieren, aufhängen, hören, messen, hören sind die nächsten Schritte.

Putzig

Halterungen gebastelt und auf annähernd ehemalige Position gehangen.

Ok, der erste Höreindruck war, äh, ich sage mal: "ernüchternd". Aber sicher, es war klar, dass hier umfangreiche Nacharbeiten an der DSP stattfinden werden müssen. 

Dann, nach mehrfachem Hören, wirkt es einfach "anders", vielleicht sogar (böses Wort) "neutraler". Die Satelliten klingen jetzt nicht unsauber, einfach weniger "spitz", "dumpfer" wäre völlig falsch. Am ehesten hört es ich so an, als hätten sie komplett an Wirkungsgrad verloren, wodurch der 15er jetzt in der Balance weitaus lauter spielt. Gerade bei den Stimmen überdeckt er bei den tiefen Anteilen die Kleinen mit ihren Nuancen erheblich. Da werde ich ihn rausnehmen müssen, ich schätze mindestens 4dB um im Übergangsbereich wieder Harmonie rein zu bekommen.  Durch die jetzt vorhandene Dominanz kommt Vieles mehr aus der Mitte, also wurde durch die Bündelung, die ja unzweifehlhaft gegeben ist, letztlich die Bühne schmaler. Paradoxerweise ist der Stereoeffekt dann aber um so stärker, je weiter ich mich vom Sweetspot weg bewege.

Lege ich mich z.B. hin, wird der nähere Lautsprecher so weit schwächer (relativ frequenzunabhängig), dass der weiter entfernte die Führung übernimmt, so, dass die Stereobasis zwar "quer" aber dennoch recht gleichmäßig und deutlich erhalten bleibt.

Zunächst erfolgte eine Einzelmessung bei der alles im DSP auf 0 gesetzt wurde, lediglich das Delay wurde direkt an die neue Position (die Satelliten sind ja in der Höhe etwas näher an den Bass gerutscht) angepasst. Der Bass wurde gemessen von 20 bis 2000 Hz, die Satelliten von 20-20.000Hz.

Rechts ist bei der Marine ja immer grün, links ist rot und der Bass in der Mitte darf hier blau sein. Interessant ist dann auf dem nächsten Bild der Vergleich der Kurve gesamt am Hörplatz ohne alles (schwarz), die alten Einstellungen (pink) und die heutige finale Variante (braun). 

Es fällt auf, dass wir bei rund 4.100 Hz einen starken Einbruch haben der für den angesprochenen "weniger spitzen" Klang verantwortlich war. Auch der übertriebene Bassbereich von 120-220 Hz ist gut zu sehen, wobe Bass-Messungen in kleinen Räumen ohnehin schwierig zu bewerten sind. Aber hier habe ich wieder von vorne mit der Übergangsfrequenz gespieltz. Das beste Ergebnis ergab sich messtechnisch bei Start der Satelliten ab 225 Hz und durchlaufen des basschassis bis 250 Hz. Letztlich habe ich aber beide bei 300 Hz getrennt, einfach um die kleinen W3 leistungsmäßig zu entlasten, der Bass wurde wie schon gedacht am Ausgang um 4 dB gesenkt, den Rest muss der parametrische EQ machen. Hier spielte ich auch mit der Güte und bin jetzt recht zufrieden. In den folgenden Tagen werde ich noch etwas mit den Ohren nachjustieren. Prinzipiell finde ich es aber nun sogar besser als in den Brettern. Die Bühne ist breit und tief, die Nuancen in den Stimmen sind feiner als zuvor. Das Paradox der guten Stereowiedergabe  findet in den Reflexionen an der Lederblüte eine Antwort. Da wirkt das "Minimalhorn" annähernd wie eine akustische, breit aufgezogene Linse, etwa wie bei der legendären JBL 2305 (potato masher). Sehr interessant!

Mit dem Phasenverlauf kann ich (gerade im Übergangsbereich bei 300 Hz) ebenfalls sehr gut leben. Hier Frequenz (braun) zu Phase (gepunktet grün) und der Kalibrierkurve des Mikrofons.

Mit diesem setup habe ich bis tief in die Nacht gehört und war begeistert, natürlich fallem einem dann einige "kleine Baustellen" auf. Ohren sind da recht unbestechlich. Es sind keine großen Anpassungen mehr vorzunehmen, aber dennoch habe ich heute dann stundenlang "rumgeschraubt"... hier ein bisschen, da ein bisschen. Hier ein Vergleich finale Version gestern (rot) und heute nach Gehör verändert (grün):

Sicher sagt man, ist ja nicht Welt, aber ich blende nochmal den Startpunkt gestern mit ein (blau). Und da ist ein deutlicher Vorsprung von grün zu blau.

Und wieder möchte ich die letzte Version, stark geglättet mal mit dem sogenannten "Optimum" von B&K vergleichen und es ist kein Wunder, wenn man nach Gehör einstellt und zufrieden ist, anschließend nochmals misst und vergleicht, dass da eine große Ähnlichkeit besteht.

Zumindest der "Generalkurs" ist sichtbar.

6. Das Fazit

Bei diesem Projekt habe ich eine Menge gelernt...

Einmal, dass der Aufwand in Arbeitsstunden enorm hoch ist, um solch ein kompliziertes dreidimensionales Gebilde in Leder zu fertigen. Ja, es lohnt sich zwar, sofern man das für sich selbst macht, aber als Produkt zum Verkauf total ungeeignet. Es klingt jetzt richtig toll, vorher war es aber auch schon, gemessen am Preis, absolut genial. Und die Brettervariante ist schnell gemacht und bei dem investierten Budget schon eine absolute Offenbarung, die man wirklich nur empfehlen kann. Auch die kann man ja verfeinern, Sonnenblumen lassen sich leichter in Leder imitieren... ;-)

Gelernt habe ich auch, wie ich Leder so härten kann, dass es wirklich stabil ist, ohne zu stark zu schrumpfen. Das wird für spätere Projekte sicher hilfreich werden.

Dann habe ich mir wissenstechnisch eine solide Grundlage geschaffen, um mich wirklich jetzt an die Aktivierung der drei La Scala zu wagen, allerdings wird hier nicht dieser billige chinesische DSP-Verstärker von TinySine verwendet, sondern ich greife etwas höher ins Regal und wähle die niederländischen Hypex FA123 Module. (Wie immer soll das dann auch wieder rückrüstbar werden.)

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