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Lautsprecher-Projekt 10: Deckenlautsprecher
von K. Föllner
1. Einleitung:
Um in einer Wohnung in jedem Raum ohne Platzverlust anständigen Sound zu bekommen, sollten jeweils zwei oder evtl. vier Deckenlautsprecher an einer Stereo-Endstufe pro Zimmer betrieben werden. Der Sound soll durch je einen Raspberry-Pi erzeugt werden, wobei alle miteinander vernetzt sind. So kann auch in jedem Raum etwas anderes wiedergegeben werden. Nun ging es zuerst darum, passende Lautsprecher für den Einbau in diverse Decken zu finden. Das können abgehängte Decken mit Platten oder Gipskarton sein.2. Treiberauswahl:
Wenn man sich auf die Suche begibt, stößt man auf viele
kleine Modelle mit einem Membrandurchmesser von 8 ... 10 cm,
meist haben diese einen 100-V-Trafo, um sie in einem ELA
(Elektroakustische Anlage) zu betreiben. Diese sind aber
meist für die Sprachwiedergabe optimiert und für den
Anschluss für eine Vielzahl von Lautsprechern über größere
Distanzen gedacht. Das ist für diesen Anwendungsfall aber
ungeeignet. Für ordentlichen Sound sind 13 cm das absolute
Minimum, besser sind 16 oder 20 cm. In diesen Größen werden
oft auch Dualkonus-Breitbänder angeboten. Besonders bei der
Deckenmontage, wo man oft nicht in der 0°-Achse hört, sollte
aber ein Extra-Hochtöner vorhanden sein, um genügend Pegel
im oberen Frequenzbereich zu erhalten.Neben vielen günstigen Treibern, die vor allem für Geschäftsbeschallung gedacht sind, gibt es sehr teure HiFi-Systeme, die speziell für DOLBY-Atmos (registered trademark) entwickelt wurden. Diese kosten aber mal schnell 350 ... 800 EUR pro Stück. (Bose, JBL, B&W) Zu viel Geld. Auch könnte hier der Bassbereich schwach ausgeprägt sein, da diese Surround-Lautsprecher ja immer auf einen Subwoofer oder große Frontlautsprecher vertrauen. Hier erschienen mir auch Koaxial-Systeme aus dem Car-HiFi-Bereich eine gute und trotzdem halbwegs preiswerte Alternative zu sein, da diese Lautsprecher meist als Zweiwege-System mit Grill geliefert werden. Hier gibt es neben den üblichen 16,5-cm- oder 20-cm-Körben auch ovale 6x9-Zoll (15x24 cm) Treiber als Koax- oder Triax-System. Prinzipiell haben Car-HFi-Treiber für diese Anwendung zwei Nachteile: Die Gitter samt Abdeckung sind in der Regel schwarz und nicht weiß, was sie an der hellen Decke deutlich sichtbar macht. So ist zumindest ein Umspritzen nötig. Auch haben sie immer eine Impedanz von 4 Ohm oder sogar noch weniger. Drei Ohm für bis zu 33% mehr Leistung an Autoradio-Endstufen kommen immer häufiger in Mode. Vor allem kleine, digitale Endstufenmodule wollen hier eher 8-Ohm-Chassis am Ausgang für ordentlichen Klang. Nur so kommt man auf gute Dämpfungsfaktoren.
Beim Einbau der Lautsprecher im Bad ist zusätzlich eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Wasser bzw. feuchte Luft nötig.
Was bei der Suche auch auffiel, sind die vielen fehlenden Daten von den Herstellern: Gemessene Frequenzgänge gibt es fast nur von den traditionellen Selbstbau-Herstellern wie Visaton und Monacor. Keiner der bekannten Hersteller für HiFi- oder Auto-Lautsprecher liefert eine SPL-Frequenzgangmessung, ausreichend TSP's oder gar ein Wasserfalldiagramm. Einzige Ausnahme ist hier Hertz. Gratulation! Und die Prospektangaben wie 40 Hz ... 20 kHz taugen nicht wirklich für einen Vergleich.
Anforderungen am den Lautsprecher:
- Zwei- oder 3-Wegesystem
- Membranfläche des Tieftöners 130 cm² ... 250 cm²
- Koaxial- oder Triaxial-System (Keine Einzelkomponenten)
- integriertes oder montierbares Gitter zum Schutz verfügbar
- Impedanz mind. 4 Ohm, besser 8 Ohm, maximal 12 Ohm.
- RMS-Leistung mindestens 30 W
- Kennschalldruck mind. 87 dB/1W1m (um bei 30 W mind. 105 dB im Halbraum zu erreichen)
- Lineare Auslenkung Xmax mind. +- 3 mm
- Paarpreis <= 220 EUR
| Nr. |
Hersteller, Typ |
TT-Durchmesser (cm) |
Frequenzbereich (Hz) |
SPL (dB/1W1m) |
Prms (W) |
SPLmax (dB) |
Z (Ohm) | fs (Hz) |
Xmax / Xmech (mm) |
Paarpreis (EUR) |
Bemerkung |
| 01 |
Visaton FR16 WP |
16 |
65 - 16 k* 60 - 15 k |
86 |
60 |
104 |
4 |
85 |
? / +-3,0 |
50 |
Breitband, marine |
| 02 |
Visaton DL18/2 T |
17 |
65 - 18 k* 50 - 20 k |
90 |
50 |
107 |
8 |
90 |
? |
118 |
2-Wege-Koaxial |
| 03 |
Canton InCeiling 463 |
16 |
45 - 30 k |
87 |
60 |
105 |
8 |
? |
? |
350 |
2-Wege |
| 04 |
Canton InCeiling 483 |
20 |
42 - 30 k |
88 |
90 |
108 |
8 |
? |
? |
378 |
2-Wege |
| 05 |
Monacor EDL-62HQ |
16 |
75 - 18 k* 50 - 20 k |
89 |
35 |
104 |
8 |
60 |
? |
190 |
2-Wege |
| 06 |
Magnat IC62 | 16 |
35 - 35 k |
90 |
75 |
109 |
4-8 |
? |
? |
150 |
2 Hochtöner |
| 16 |
Magnat IC82 |
20 |
32 - 35k |
91 |
100 |
111 |
4-8 |
? |
? |
220 |
2 Hochtöner |
| 07 |
Magnat ICP62 |
16 |
36 - 24 k |
90 |
70 |
109 |
8 |
? |
? |
165 |
HT schwenkar, HT-Pegel einstellbar,
badtauglich |
| 08 |
Magnat ICP82 |
20 |
34 - 24 k |
91 |
80 |
110 |
8 |
? |
? |
210 |
HT schwenkar, HT-Pegel einstellbar,
badtauglich |
| 09 |
Infinity REFERENCE 9632IX |
16x24 |
46 - 20 k |
94 |
100 |
114 |
3 |
? |
? |
160 |
|
| 10 |
Focal KIT 690AC |
16x23 |
50 - 20 k |
91,3 |
75 |
110 |
4 |
? |
? |
130 |
|
| 11 |
Ground Zero GZRM 165X |
16,5 |
60 - 25 k |
91 |
70 |
110 |
4 |
? |
? |
200 |
marine |
| ? |
HECO INC 2602 |
16 |
35 - 28 k |
90 |
160 |
112 |
2x4 |
? |
? |
280 |
fc=3,6 kHz, 2 Hochtöner,
Doppelschwingsüule |
| HECO INC 82 | 20 |
34 - 28 k |
91 |
180 |
113 |
4 |
? |
? |
260 |
fc=3,6 kHz | |
| 12 |
Hertz CPX 165 |
16,5 |
55 - 22 k* 45 - 22 k |
92 |
95 |
112 |
4 |
60 |
+-3,9 / +-6,9 |
139 |
Qts=0,55;Vas=11,8 l, Gitter optional |
| 13 |
Hertz MPX 165.3 PRO |
16,5 |
52 - 21,5 k* 45 - 21,5 k |
92 |
100 |
112 |
4 |
90 |
+-3,0 / +-6,0 |
180 |
Qts=0,88, Vas= 4l, Gitter optional |
| 14 |
Hertz SX 200 NEO |
20 |
100 - 20 k |
99,5 |
130 |
121 |
4 |
100 |
+- 2,7 / ? |
270 |
marine |
| 15 |
WHD UP 14/2-8 |
16 |
50 - 20 k |
89 |
40 |
105 |
8 |
? |
? |
160 |
* aus gelieferten Frequenzgang abgelesen (kein Prospektwert)
.
Zum Test wurde ein Paar Magnat ICP82 bestellt und gemessen.
3. Gehäusebau
Der Hertz CPX 165 kann mit seinem Qts von 0,55 zur Not sogar in einem Bassreflex-Gehäuse betrieben werden.Rest folgt später
4. Verstärker und Netzteil
Ziel war es, mehrere, alte Laptop-Netzteile zu nutzen, die typisch 20 V DC mit 40...100 Watt (2 ... 5 A) liefern. Die Verstärkermodule müssen mit dieser Spannung umgehen können, Standard-Car-HiFi-Endstufen (12-15V) fallen damit raus. 24V.-Car-HiFi-Typen könnten wiederum um 20 V schon in die Unterspannungsabschaltung kommen. Eine Option ist der HiFiBerry, der direkt auf den Raspberry Pi aufgesteckt werden kann. Sonst gibt es diverse Module als bestückte Leiterplatte.ohne Gehäuse.Um bei 20 V mindestens 20 Watt zu erreichen, ist eine Brückenendstufe nötig. Um die Wärmeabgabe klein zu halten und auch kleinere Netzteile benutzen zu können, ist eine digitale Endstufe (class-D) von Vorteil. Diese haben einen hohen Wirkungsgrad von ca. 90 %. Nachteilig sind dafür eventuell klangliche Einschränkungen sowie eine geringere Haltbarkeit oder Lebensdauer.
| Nr. |
Hersteller, Typ |
Leistung RMS (W) bei UB=20 V |
Frequenzbereich (Hz) |
class, Features |
Preis (EUR) |
Bemerkung |
| 01 |
HiFiBerry Amp100 |
2x 40 (an 4 Ohm, < 1 % THD) |
? |
class-D, DAC optional |
99 |
12 ... 30 V |
| 02 |
ebay-Module basierend auf TPA3116D2 |
2x 23 (an 8 Ohm, 1 % THD) 2x 42 (an 4 Ohm, 1 % THD) |
20 ... 20 k |
class-D |
25 |
5 ... 26 V, Rdson typ. 120 mOhm |
| 03 |
ebay-Module basierend auf 2x TPA3221 |
2x 52 (an 4 Ohm, 10 % THD) | 20 ... 20 k | class-D |
40 |
7 ... 37 V, Rdson typ. 70 mOhm |
| 04 |
ebay-Module basierend auf TDA7498 |
2x 34 (an 8 Ohm, 10 % THD) |
10 ... 20 k |
class-D | 30 |
14 ... 39 V, Rdson typ 200 mOhm |
| 05 |
the t.amp TA-50 |
2x 17 (an 4 Ohm) |
35 ... 50 k |
class-D |
79 |
24 V, inkl. Netzteil und Gehäuse |
5. Messungen
Rest folgt später