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Stand 14.02.2025

Boxen-Projekt 12: Regent-60-Tuning

von K. Föllner

1. Einleitung:

Nach dem kompletten Chassistausch in einer Vermona L9032 im Projekt 9 geht es in diesem Projekt hier (Start 2024) um das "Optimieren" des Hochtonbereichs einer anderen noch älteren PA-Box, die schon weit über 50 Jahre auf dem Buckel hat. Diese Lautsprecherbox stammt aus den 1960ern, wurde ebenso in der DDR gebaut und war eigentlich für den Live-Bühneneinsatz gedacht.

Diese Box namens "regent 60" gehörte zu einem Set, das aus einem Röhrenverstärker und zwei Boxen bestand. Das Set wurde ab 1965 zuerst unter dem Firmennamen "RÖHM-ELEKTRONIK" bzw. "VEB musikelektronik Klingenthal", später dann vermutlich auch unter "Vermona" vertrieben. Im Jahr 1968 gab es eine Überarbeitung des Sets, bei dem auf einen komplett neuen Verstärker umgestellt wurde. Dann hieß das Set intern "regent 60-2". Im Jahr 1974 lief die Produktion aus, da dann von Vermona nur noch moderne Transistor-Verstärker und keine mit Röhren mehr produzieren sollte.

Jede Box bestand aus zwei 30-cm-Breitbändern vom Typ RFT L3060PB. Dieser Typ hat einen Hochtonkegel, ist also ein Dualkonus-Treiber. Im Laufe der Produktion wurde wohl später auf den RFT L3401 umgestellt. Ob das zeitgleich mit dem neuen Verstärker war, kann ich nicht sagen.
Anders als andere Vermona-Boxen und -Verstärker wurde meines Wissens dieses Set nicht in die BRD oder andere westliche Länder exportiert.

Bild der Front, die wie auch die Rückseite mit Gewebe bespannt ist:

Zwei dieser 12-Ohm-Boxen waren zum Anschluss an den sogenannten Kassettenmischverstärker gedacht. Beide Boxen wurden dazu am Mono-Verstärkerausgang (nach dem Ausgangsübertrager) parallel geschaltet. Der Röhren-Verstärker arbeitet an einer 6-Ohm-Last und konnte daran dauerhaft bis 40 Watt (wenn auch bei 3% Klirr) abgeben. In den 60-ern war das ganz ordentlich.

Ob die vorhandene Box vom Typ "regent60" oder "regent60-2" ist, weiß ich nicht.
Auf jeden Fall fehlt der "regent-60-Plaste-Schriftzug" an der Front.

Verstärkerdaten:
Ausgangsleistung:40 W Sinus / 50 W Musik an 6 Ohm
Leistungsaufnahme: 140 W bei Pmax
Fremdspannungsabstand: 54 dB
Übertragungsbereich: 30 Hz ... 18 kHz (+- 3dB)
Eingänge: 4 (zwei für Instrument 77,5 mV / 100 kOhm und zwei für ein Mikrofon 7,75 mV / 1 MOhm) sowie ein Anschluss für ein Tonbandgerät mit Aufnahme / Wiedergabe (775 mV / 330 kOhm)
Maße (B H T): 430 x 290 x 145 mm
Masse: 14 kg (Urversion) bzw. 20 kg (Nachfolgeversion)

Quellen:

Vermona-Seiten (Übersicht): http://www.vermona-ddr.de/htm/pa.htm, regent60: regent60-2

Unterlagen auf der offiziellen Vermona-Handbuchseite: https://www.vermona.com/fileadmin/user_upload/heritage_service/amps%26mixer/regent60-2_manua l_schematics_de.pdf

Hans Ohms' Seite: http://download.bandecho.de/Archiv_Hans_Ohms/last/pdf/Vermona%20-%20Weltklang%20-%20B%C3%B6hm/Regent%2060-2.pdf

Infoseite des HiFi-Archivs: https://www.hifi-archiv.info/el-me-se/DDR.pdf

Es gab auch noch eine aktive Variante, die "regent 30" mit identischer Leistung pro Box. Hier war ein 20-Watt-Röhrenverstärker in der Box selbst untergebracht und betrieb die beiden Lautsprecher (in Serie12 Ohm) an einem angepassten Ausgangsübertrager.

2. Originalbox:

Eckdaten einer Lautsprecherbox:
Nennbelastbarkeit: 25 VA
Impedanz: 12 Ohm
Frequenzbereich: 50 Hz ... 12,5 kHz
Abmessungen (B H T): 480 x 760 x 380 mm
Gewicht: 21 kg

http://audiogarret.com.ua/viewtopic.php?t=24179

Eckdaten eines Lautsprecher-Chassis:
Impedanz 6 Ohm
Leistung: 12,5 W

auf https://www.tforumhifi.com/t21411-rft-l3060pb-larga-banda-bicono fand ich auch TSPs des L3060PB, wobei man hier nicht bei den Werten sicher sein kann.

fs= 71 Hz
Re= 6 Ohm (Stimmt nicht, wurde wohl mit Z verwechselt, ich selbst habe unter 4 Ohm gemessen!)
Qes= 0.93
Qms= 5.31
Qts= 0,79
Vas= 79 l
Sd= 509cm²
(SPL= 95dB)
Übertragungsbereich: 60 Hz - 8000 Hz
Empfindlichkeit: 98 dB
Durchmesser: 278 mm
Gewicht 4,2 kg

Mit dem Multimeter gemessen:
Re=7,8 Ohm bei 2 Treibern in Serie, damit 3,9 Ohm pro Chassis

Ich selbst habe aus dem Impedanzfrequenzgang folgendes gemessen:
L= 1,77 mH (13,6 Ohm @ 1 kHz) bei 2 Treibern in Serie, damit 880 uH pro Chassis
L= 1,32 mH (18,4 Ohm @ 2 kHz) bei 2 Treibern in Serie, damit 660 uH pro Chassis
L= 0,95 mH (25,2 Ohm @ 4 kHz) bei 2 Treibern in Serie, damit 477 uH pro Chassis
L= 0,80 mH (31,2 Ohm @ 6 kHz) bei 2 Treibern in Serie, damit 400 uH pro Chassis
L= 0,64 mH (41,1 Ohm @ 10 kHz) bei 2 Treibern in Serie, damit 320 uH pro Chassis

Schalldruck-Angaben fand ich keine verlässlichen, auf einer Seite standen 98 dB, aber auch 100 dB, woanders 103 dB. Rein rechnerisch komme ich bei diesen TSPs auf 96,7 dB SPL.Das gilt im Bassbereich für ein Chassis ohne Reflektionen. Durch die Doppelbestückung erreicht man im unteren Bereich (also sicher bis 1 kHz) 3 dB mehr. Generell steigt der Schalldruck durch Bündelung und Reflektionen weiter an. Einen Wert von 101...103 dB SPL würde ich also glauben
Eine Vergleichsmessung mit dem Messmikrofon zwischen dieser Box und meinem PA-Top (1X30"), das laut Datenblatt des Mittentreibers im Schnitt 101 dB (laut TSPs 99 dB) bringt, ist diese Box bei gleicher Eingangsspannung im Schnitt 1 dB lauter, wobei der Unterschied schwer zu messen ist, da die regent durch mehr Wandreflektionen (und zwei Treiber bei "guten" Lambda) im Bereich 130 Hz bis 1 kHz deutlich lauter war als bei höheren Frequenzen, aber auch da gab es an einigen Stellen bis 6 kHz stellenweise noch 3...5 dB mehr Pegel. Eine Messung mit weißem Rauschen ergab im Mittel 5 dB(A) mehr Schallpegel! Das konnte nicht sein. Leider habe ich erst nach der ersten Messung beim Öffnen der Box herausgefunden, dass die Verschaltung beider Breitbänder intern modifiziert, also parallel geschaltet waren. Bei gleicher Spannung musste die 3 Ohm-Box also 4,3 dB lauter sein, als die mit 8 Ohm.
Watt-bereinigt sind beide Boxen etwa gleich laut im Mittel mit 101 dB/1W1m. Also so wie erwartet.

Obwohl die Box (mit Ausnahme des fehlenden Tiefbassanteils) zuerst einmal relativ ausgewogen und rund klingt, ist der Brillanz- und Hochtonbereich vor allem für heutige Musik viel zu dünn. Die Box wurde damals für Instrumente (z.B. Gitarren) und Gesang entwickelt und war nicht für Konservenmusik gedacht. Daher wurde bei dieser Box bereits versucht, mit einem parallelgeschalteten Piezo-Hochtöner, den oberen Frequenzbereich zu verstärken. Da diese Mini-Hörner aber nur 92...94 dB SPL an Spannungen vergleichbar mit 1 Watt an 8 Ohm-Last (2,83 V) bringen, ist das bei diesen lauten Breitbändern deutlich zu wenig. Ein echter Hochtöner musste also her. Dieser sollte auch entweder abschaltbar oder sogar im Pegel einstellbar sein.

Rückseite der Box:

Angeschlossen wird jede Box im Original über eine DIN-Lautsprecherbuchse (Belegung hier) in der Rückwand. Die 25 W RMS an 12 Ohm bedeuten 17,3 Veff bei nur 1,4 Aeff. Das konnte dieser heute kaum noch verwendete Steckertyp noch gut handhaben. Viel mehr wäre aber nicht gegangen, bei 30 V und 2...4 A ist Schluss. Hier ergibt es Sinn, eine 6,3-mm-Mono-Klinkenbuchse (sieht auch alt aus) oder eine neue Speakonbuchse einzubauen, um eine elektrisch sichere und vor allem mechanisch stabile Verbindung zu erhalten.

3. Treiberauswahl Hochtöner:

Da die doppelte Bestückung mit zwei wirkungsgradstarken Tief-Mitteltönern zu einem mittleren Schalldruck von ca. 101 dB/1W1m führt, wird auch ein wirkungsgradstarker Hochtöner benötigt. Oberhalb von 100 dB SPL geht das nur als Horn oder mit einem Waveguide (Plane-Wave). Will man die Gesamtimpedanz jeder Box bei 12 Ohm halten, wird ein Hochtöner mit 12 oder 16 Ohm benötigt. Alternativ ist es bei einem Treiber mit niedrigerer Impedanz auch möglich, einen Vorwiderstand zu verwenden, was aber zu einem Pegelabfall führt. Da beide Mid-Basstreiber zusammen nur 25 Watt Belastbarkeit aufweisen, ist die Belastbarkeit des Hochtöners zweitrangig, besonders da der Tweeter sehr hoch (5...8 kHz) angekoppelt werden soll. Selbst weißes Rauschen bei 30 W am Eingang fordert bei einem Hochpass 6 kHz und 2. Ordnung nur 5 W vom Hochtöner. Mit realistischer Musik sind es nur 0,5...1 Watt. Da spielt auch die Leistung des Vorwiderstands keine große Rolle, 2...5 Watt reichen immer.

Um die Box am Original-Röhrenverstärker betreiben zu können, sollte die Gesamtimpedanz bei ungefähr 12 Ohm bleiben. Bei folgenden Hochtöner-Impedanzen (Zht) ist dann ein theoretischer Widerstand Rs davor in Serie nötig. Dieser Widerstand führt dann zu einer Dämpfung L des Hochtöners. Bei einem 16-Ohm-Treiber könnte man mit einem 47-Ohm-Widerstand (1 W) parallel auf etwa 12 Ohm kommen.

Zht (Ohm)	Rs (Ohm)	L (dB)
>=12	0	0
11	1	0,8
10	2	1,6
9	3	2,5
8	4	3,5
7	5	4,7
6	6	6,0
5	7	7,7
4	8	9,6

Bei einem typischen 8-Ohm-Treiber muss der Hochtöner in dieser Konstellation also Minimum 3,5 dB lauter sein. (Bei kleinerer Impedanz noch mehr.) Bei angenommenen 101 dB SPL im Bassbereich sind das also mindestens 105 dB SPL für den Tweeter.
Der mittlere Pegel im relevanten Frequenzbereich sollte mit dem Korrekturwiderstand mindestens 102 dB SPL betragen, etwas mehr wäre besser.
Um den Pegel um etwa ein knappes dB zu optimieren, könnte man noch auf 11 Ohm anstatt 12 Ohm anpassen, das wäre innerhalb der Verstärkertoleranz.

Der maximale Pegelunterschied im Höhenbereich sollte nicht größer als 5 dB sein, 6 wäre grenzwertig und bei anderen Vorteilen noch OK.
Das Hochtonhorn sollte möglichst klein sein, um es in eine der beiden oberen Ecken in die Front einzubauen. Das hieß der Maximaldurchmesser ist begrenzt auf etwa 10 cm oder die rechteckige Front überschreitet nicht (BxH) 10x10 cm.
Der Piezo-Notbehelf (evtl. ein Monacor MPT-005) hatte einen runden Einbauausschnitt von 77 mm und Außenmaße von 85 x 85 mm. Dieses Loch in der Front sollte für den neuen Hochtöner auch wieder benutzt werden. Diese Einschränkung könnte für einige der größeren Tweeter problematisch werden.
Der Zielpreis wurde erst einmal mit 50 EUR definiert, maximal 70 EUR dürfen es sein.
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Ich habe einige Hochtöner aus Projekt 9, dem anderen Vermona-Projekt in die Liste genommen, wenn sie einen genügend großen Kennschalldruck besaßen.

Hochton-Lautsprecher	Frontmaße (BxH mm)	Ausschnitt (mm)	Dc (mm)	fu (kHz)	fo (kHz)	Z (Ohm)**	P RMS (W)	Treiber SPL** (dB SPL)	SPL mit Rs (dB SPL)	Differenz (dB)***	Öffnungswinkel HxV (°)	Preis 11-2024 (EUR)
1. Eminence APT80 V2	87x87	D=80	25	3,5	15	8	45	103	99	4	k.A.	67
2. Monacor MHD-230-RD	D=120	D=90	25	4,0	16	9	40	110	107	6	60 kon.	(58)
3. Monacor MHD-230-SQ	115x115	90x90	25	4,0	16	9	40	110	107	5	60x60	(58)
4. Monacor MHD-220N/RD	D=106	D=75	25	4,0	20	9	30	105	102	5	75 kon.	(60)
5. beyma CP-09	92X92	90x70	25,4	6	20	7	15	105	100	6	90x60	65
6. beyma CP12/N	87x87	D=74	25,8	3,0 (6,0)*	20	9	15	107	104	6	40 kon.	59
7. beyma CP16	86x86	D=75	25,8	3,0 (6,0)*	20	9	15	107	104	6	40 kon.	55
8. beyma CP22	102x102	D=92	37,6	4,0	20	9	25	108	104	7	40 kon.	125
9. Selenium DT-150	115x115	85x85	25	(4,0)*	15	10	(75)*	106	104	4	60x60	-
10. Selenium ST-200	115 x124	D=105	46	(5,0)*	18	7	(140)*	109	104	5	40 kon.	42
11. Selenium ST302-X	115 x124	D=109	46	5	20	7	16	105	102	5	40 kon.	(70$)
12. Selenium ST-350	121x130	D=106	42	5	20	7	(150)	110	105	4	50 kon.	-
13. Selenium ST-400 trio/blk	120x140	D=106	42	6,0	18	8	20	111	107	2	40 kon.	115
14. Selenium ST-450 TRIO	120x140	D=106	42	5	20	8	(200)	108	104	5	40 kon.	(100)
15. Audio Systems HS 38 PA	110x110	D=90	38	3,0	19	(4)	(100)	106	96	7	50x40	49
16, Faital FD371	102x102	D=91	37	2,6	20	7	35	107	102	5	40 kon	140
17. B&C DE35	D=100	D=78	37	5*	18	8	25*	107	103	5	70 kon.	80

Leistungsangaben in Klammern gelten für passive Weichen.
Dc ist der Schwingspulendurchmesser in mm
Die untere Grenzfrequenz fu ist die empfohlene Grenzfrequenz, angesteuert mit einem Hochpass-Filter 2. Ordnung.
Die obere Grenzfrequenz fo stammt aus dem Datenblatt evtl. auch aus dem jeweiligen SPL-Diagramm bei etwa -8 dB

* über Frequenzweiche (mit empfohlener Grenzfrequenz fu) mit mindestens 12 dB/Oktave
** Mittelwert im Bereich 7 ... 12,5 kHz aus dem Frequenzgang im Datenblatt
*** Maximaler Pegel-Unterschied im Frequenzbereich zwischen 7 ... 12,5 kHz in dB.

Frequenzgänge der Favoriten:

monacor MHD 230 RD (Quelle Monacor-Datenblatt)	monacor MHD 230 SQ (Quelle Monacor-Datenblatt)
beyma CP12N (Quelle beyma-Datenblatt)	beyma CP16 (Quelle beyma-Datenblatt)
selenium ST200 (Quelle selenium-Datenblatt)

Die beiden 230er Monacor-Tweeter kamen aufgrund des breiten Abstrahlwinkels und des hohen Pegels gleich in die engere Wahl, doch leider werden sie nicht mehr hergestellt, maximal ein paar Restbestände waren verfügbar.
Schade.

Da auch andere Hochtöner nicht mehr verfügbar waren, schaute ich mir auch einige Kompressionstreiber und Hörner an. Warum die meisten Hersteller nicht gleich Messungen von Treibern mit bestimmten, passenden Hörnern aus eigenem Hause bereitstellen, verstehe ich nicht.
Die meisten Hörner sind lang und haben so auch eine große Front von mindestens 16 cm. Das einzige von mir gefundene Horn, das mit 115x115 mm Front wirklich klein ist, war das Selenium HM11-25. Es hat nur 75 mm Länge und einen 60x60° Öffnungswinkel. Es besteht aus ABS, ist also nur 0,1 kg schwer und besitzt einen 1-3/8-Zoll Standard-Schraubanschluss. Es ist mit unter 10 EUR (verfügbar bei Strassaker) vom Preis her günstig und passend. Für den Frontausschnitt sind 85x85 mm notwendig. Der Außenmaße sind aber zu groß. Dieses Horn wird auch vom Selenium-Hochtöner DT-150 verwendet, siehe oben. Leider gab es keinen geeigneten und Selenium-Treiber, der ins Budget passte.
Ich begab mich auf die Suche nach 25-mm/1"-Treibern, die bei 8 Ohm mindestens 107 dB SPL (oder bei >=12 Ohm mind. 104 dB SPL) im Frequenzbereich 6...12 kHz liefern und maximal 65 EUR kosten.
Ideal wäre hier eine 1_3/8"-Schraubbefestigung (35 mm), es gibt aber auch Adapter (ähnlich Eminence EB2SA, P-Audio PC20 oder PC35), mit der man auch Einzelschrauben-Flansche an diesem Schraubhorn befestigen kann. Diese kosten teilweise über 20 EUR, den preiswertesten fand ich bei e-bay (in Deutschland) für 7,50 Euro plus Versandkosten.

Kompressionstreiber:

Hersteller und Typ	Befestigung	Dc (mm)	Durchmesser (mm)	Z (Ohm)	fu (kz)	fo (kHz)	Treiber SPL (dB SPL)	SPL mit Rs (dB SPL)	P RMS (W)	Preis 11-2024 (EUR)
1. Celestion CDX1-1010	35 mm	25	90	9	2,2	13	108	105	15	40
2. Monacor MRD-80	35 mm	25,5	80	(8)	(5)	(17,5)	(107)	(103)	30	23
3: Eighteensound HD125-16	4x M5	24,4	87	16	4	15	105	105	25	61
4. Oberton D 2538-16	2x M5	38	96	12	4	11	103	103	30	59
5. SB Audience BIANCO-25CD-P	2x M6	25	90	7	4	18	108	103	20	25
6. SB Audience BIANCO-34CD-T	4x M6	34	90	7	5	20	105	100	30	58
7. SB Audience Bianco-44CD-T	4x M6	44	115	9	5	18	105	102	50	62
8. The box pro T44L (DSP115)	35 mm	44	115	(8)	(1,2)	(18)	(107)	(103)	45	35
9. B&C DE10	2x M5	25	90	7	44	11	107	102	20	42
10. Selenium D250X	35 mm	51	112	10	1	9	(107)	-	40	75
11. Selenium D202Ti	35 mm	44	90	8	2	20	105	101	20	84

Werte in Klammern sind direkte Angaben aus dem Datenblatt und nicht aus dem Diagramm abgelesene Werte.

Leider lassen sich die Messungen der Treiber nicht 1:1 auf das geplante, kleinere Horn übertragen.

Entscheidung:

Aufgrund des kleinen Platzbedarfes in der oberen Ecke wurde der beyma CP12/N gekauft.

Datenblatt des Hochtöners:

Herstellerangaben Bezeichnung: beyma CP12/N-8 Prms = 15 W AES / 30 W program Schwingspulendurchmesser d= 25,8 mm Re = 5,0 Ohm Impedanz Z= 8 Ohm Öffnungswinkel: 40° konisch (Resonanzfrequenz fs= ? kHz, nicht angegeben, auch nicht im Impedanz-/Frequenzgang sichtbar) empf. Frequenzbereich: (3) 6... 20 kHz empf. Weiche: 6 kHz mit HP 2. Ordnung Kennschalldruck: 107 dB SPL (1 W, 1 m) Masse m= 750 g Preis: 59,00 EUR (bei Thomann)	Bild des Hochtöners (Quelle beyma-Datenblatt)
Frequenzgang (Quelle beyma-Datenblatt):	Impedanzgang (Quelle beyma-Datenblatt):
Rundstrahlverhalten (Quelle beyma-Datenblatt):	Maße (Quelle beyma-Datenblatt):

4. Frequenzweiche:

Geplant war ein Hochpass zweiter Ordnung für den Hochtöner, da diese Treiber trotz der hohen Trennfrequenz meist mit erhöhtem Klirrfaktor reagieren, wenn man nicht steil genug abtrennt. Für den Tieftöner sollte erst einmal nur ein Tiefpass erster Ordnung vorgesehen werden, um die Schwingspuleninduktivität und damit den Innenwiderstand der Spule klein zu halten. Durch die 12-Ohm-Impedanz ist sie trotzdem noch relativ hoch. Auch lässt sich der Tiefpass mit einem Schalter zusammen mit dem Hochtöner leicht deaktivieren. Bei einem Tiefpass zweiter Ordnung wäre ein weiterer Umschalter nötig. Laut Simulation müsste der Hochtöner eigentlich verpolt werden, aber bei einer Trennfrequenz von 6 kHz beträgt die Wellenlänge unter 59 mm. Die Differenz zwischen den beiden Haupt-Schallquellen (Horntweeter und Hochtonkegel des oberen Breitbänders) liegt bei mindestens der halben Wellenlänge, also müssen diverse Messungen zeigen, welche Polarität beim Hochtöner statistisch besser ist. Aber das Ergebnis hängt genauso stark von der Mikrofonposition ab.

Variante 1 abschaltbarer Tweeter:

Die folgenden Widerstandskombinationen korrigieren die Gesamtimpedanz des Hochtöners von Zht auf 12 Ohm, dämpfen dabei unterschiedlich stark den Hochtonbereich.
Ein weiterer Vorteil dieses Widerstandsteilers ist der leicht ansteigende Hochtonpegel zu höheren Frequenzen hin (>10 kHz), der durch die vergrößernde Impedanz entsteht.

Dämpfung (dB)	Zht (Ohm)	R1 (Ohm)	R2 (Ohm)
4,7	7	5,0	-
5	7	5,3	180
6	7	6	43
3,5	8	3,9	-
4	8	4,4	141
5	8	5,2	43
6	8	6	24
7	8	6,6	16
8	8	7,2	11,9
9	8	7,7	9,1
10	8	8,2	7,2
2,5	9	3,0	-
3	9	3,5	151
4	9	4,4	47
5	9	5,2	27
6	9	6	18
7	9	6,6	13,3
8	9	7,2	10,2
9	9	7,7	8,1
10	9	8,2	6,6
0	16	0	48

Falls jemand andere Werte benötigt (z.B. bei 4 Ohm), in der Software BassCADe ist im Modul Dämpfungsglied (Menü Elektrik/Pegelreduzierung) eine Berechnung dazu vorhanden, die aus vorgegebener Dämpfung, Treiber-Impedanz und gewünschter Last die Widerstände berechnet.

Hochpass: (6 kHz)
S1: Schalter, Wechsler, >= 100 V, >= 2 A
C1= 1,5 uF / > 30VAC oder 80VDC
L1= 0,47 mH / <= 0,4 Ohm, d>=0,8 mm / AWG20, Luftspule
R1= 3,3 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)
R2= 270 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)

Tiefpass: (5,8 kHz)
L2= 0,33 mH / <= 0,3 Ohm, d>=1mm / AWG18, Luftspule
C2 = 1,5 uF ? / > 30VAC oder 80VDC
R3= 27 Ohm ? / 5 W

Mit dem Schalter S1 wird der Hochtöner zugeschaltet (ON-Stellung) oder deaktiviert. Beim Deaktivieren wird auch gleich der Tiefpass gebrückt, also ebenso deaktiviert. Aufgrund der hohen Trennfrequenz muss auch der Lautsprecher in diesem Frequenzbereich bei seiner Nominalimpedanz sein. Dafür dient das Impedanzkorrekturglied bestehend aus C2 und R3. Das Impedanzkorrekturglied linearisiert nur die Impedanz, hat bei normalen Verstärkern aber keinen Einfluss auf den Frequenzgang.

Variante 2 regelbare Tweeter-Lautstärke:

Noch komfortabler als die vorherige Variante ist natürlich ein Regler, mit dem man die Dämpfung des Hochtonpegels frei einstellen kann. Dazu wird am Ausgang des Hochpasses der Frequenzweiche ein spezieller sogenannter L-Regler (englisch L-pad) benötigt. Dieser Regler besteht aus zwei veränderbaren Widerständen (Potis), die zueinander angepasst einen Widerstandsteiler darstellen, der die gesamte Lastimpedanz unabhängig von der Dämpfung konstant hält. Mir sind aber nur solche Regler für eine Gesamtimpedanz von 8 Ohm bekannt. Mit anderen Impedanzen (z.B. 4-Ohm-Hochtöner) funktioniert der aber nicht. Falls jemand etwas zweikanaliges einsetzen will, von Monacor gibt es auch Stereo-Varianten (LP200-8, AT-40D, AT-52ST, AT-62ST) Diese könnte man durch Parallelschalten beider Teiler auch für 4-Ohm-Hochtöner einsetzen.

Hochpass: (6 kHz)
C1= 1,5 uF / > 30VAC oder 80VDC
L1= 0,47 mH / <= 0,4 Ohm, d>=0,8 mm / AWG20, Luftspule
R1= 3,3 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)
R2= 270 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)

Tiefpass: (5,8 kHz)
L2= 0,33 mH / <= 0,3 Ohm, d>=1mm / AWG18, Luftspule
C2 = 1,5 uF ? / > 30VAC oder 80VDC
R3= 27 Ohm ? / 5 W

Übersicht L-Regler:

Hersteller	Typ	Z (Ohm)	Pmax (W)	Einbau-Loch (mm)	Preis (EUR)	Bemerkung
MONACOR	LP-100-8	8	15	9?	13	Knopf steht hervor
MONACOR	AT-52H	8	50	9	20	Knopf steht hervor
MONACOR	AT-62H / AT-62SK	8	100	9	24	Knopf steht hervor
VISATON	LC 57	8	20	50	15	Knopf steht nicht hervor, OFF/AUS-Stellung, direkt einbaubar
VISATON	LC 95	8	100	74	35	Knopf steht nicht hervor, versenkt, mit Skala ,direkt einbaubar
Fostex	R 80 B -8 Ohm	8	100	?	50	mit Skala
Fostex	R 82 B -8 Ohm	8	200	?	90	mit Skala
Eminence	PX-LPAD	8	100	?	50	-

Beschaltung L-Regler (Quelle monacor)

Ich würde immer mit einem Multimeter nachmessen, um Ein- und Ausgang richtig anzuschließen.
R1 kommt an den Eingang also Pin 3 zu Pin 2-Mitte im obigen Bild. Rechtsanschlag (MAX), R1= 0 Ohm, R2= hochohmig >40 Ohm, Linksanschlag (MIN) R1= 8 Ohm, R2= 0 Ohm.

Variante 3 schaltbarer und einstellbarer Hochtöner:

Auch eine dritte Variante als Luxusversion wäre möglich, bei der man auf die Originalbox zurückschalten, aber trotzdem den Pegel des Hochtöners je nach Umgebung einstellen kann: Das gibt jedoch nur Sinn, falls der normale Tweeter-Pegel schon deutlich lauter als der Rest ist.

S1, S2: Schalter, Doppel-Wechsler (Umschalter), >= 100 V, >= 2 A

Hochpass: (6 kHz)
C1= 1,5 uF / >= 30VAC oder 80VDC
L1= 0,47 mH / <= 0,4 Ohm, d>=0,8 mm / AWG20, Luftspule
R1= 3,3 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)
R2= 270 Ohm (für 2,8 dB Dämpfung und Anpassung von 9 auf 12 Ohm)

Tiefpass: (5,7 kHz)
L2= 0,47 mH / <= 0,35 Ohm, d>=1mm / AWG18, Luftspule
C3= 1,5 uF / >=50 VAC oder 150 VDC
C2 = 1,5 uF ? / > 30VAC oder 80VDC
R3= 27 Ohm ? / 5 W

Variante 5 umschaltbares Verhalten:

Da der Hochton-Pegel bei Impedanzanpassung bei diesen kleinen Hörnern eher niedrig ist, wurde auch diese Version ins Auge gefasst:
Stellung 1: Original-Box ohne Tweeter (nur Impedanzkorrektur)
Stellung 2: Box mit Tweeter und passiver Weiche (5,4 kHz) bei Gesamtimpedanz von etwa 12 Ohm
Stellung 3: Box mit 3 dB lauteren Tweeter und passiver Weiche (HP 6,4 kHz) für 8-Ohm-Verstärker.

S1: Schalter, Dreifach-Umschalter, >= 100 V, >= 2 A

Hochpass: (6,4 kHz bei S1=3 und 5,4 kHz bei S1=2)
C1= 2,2 uF / >= 30VAC oder 80VDC
L1= 0,33 mH / <= 0,4 Ohm, d>=0,8 mm / AWG20, Luftspule
R1= 3,3 Ohm (für 3,0 dB Dämpfung und Anpassung von 8 auf 11,3 Ohm)

Zwar ändert sich die Hochpass-Grenzfrequenz stark, im Summenfrequenzgang mit dem Tiefpasss hat das aber keinen großen Einfluss, da der Hochpass in diesem Bereich nicht sehr steil ist und der Tiefpass nur mit 6 dB pro Oktave abfällt.

Tiefpass: (5,8 kHz)
L2= 0,33 mH / <= 0,3 Ohm, d>=1mm / AWG18, Luftspule
C3= 1,5 uF / >=50 VAC oder 150 VDC
C2 = 1,5 uF ? / > 30VAC oder 80 VDC
R3= 27 Ohm ? / 5 W

Hochpass in S1=3	Hochpass in S1=2
Tiefpass:	HP S1=2 und TP zusammen, Hochtöner verpolt:
(Die Impedanzkurve aus REW wurde hier importiert und mitsimuliert.

Umgesetzt wurde am Ende doch die 1. Variante mit einigen Werteänderungen:

Hochpass: (6 kHz) an 9 Ohm
S1: ließ ich entfallen, war immer in ON-Stellung
C1= 2,2 uF / > 30VAC oder 80VDC
L1= 0,33 mH / <= 0,4 Ohm, d>=0,8 mm / AWG20, Luftspule
R1= 5 Ohm / 1 W (für Pegelsenkung von ca. 6 dB)
R2= 6,8 Ohm / 1 W (für Pegelsenkung von ca 6 dB)
Tweeter verpolt angeschlossen

Tiefpass: (5,7 kHz)
L2= 0,33 mH / <= 0,3 Ohm, d>= 1 mm / AWG18, Luftspule
C2 = 4,7 uF / > 30 VAC oder 80 VDC
R3= 12 Ohm / 5 W

5. Messungen:

Originalbox mit 1/6 Oktav-Glättung, Box (inkl Piezohorn) an einer Wand stehend im kleinen Raum in 50 cm Abstand Mikrofon mittig im Zentrum vor der alten Box:
(Screenshot REW)

Impedanzgang Originalbox: (nach dem Umlöten auf die originale Reihenschaltung) (Screenshot REW)

Generell sieht man aber, dass die Impedanz an einigen Stellen eher 10 Ohm als durchschnittlich 12 Ohm beträgt.
Einbauresonanzfrequenz: fc= 104 Hz, Qtc= 0,89

Frequenzgang Original (unten) und mit Hochtöner (oben, blau) im Vergleich: (andere Aufsftellung als oben, Messung in 1 m Entfernung, 50 cm Höhe) (Screenshot REW)

6. Einbau

So sah die Box (noch mit Parallelschaltung) und nachgerüsteten Piezo-Tweeter von innen aus.

Die gleiche Bohrung in der Front wurde auch für den neuen Hochtöner verwendet. Hier wurden übergangsweise für die Messungen mit einer Lüsterklemme beide Breitbänder in Serie geschaltet. Leider lässt sich mit überschaubarem Aufwand der neue Hochtöner auch nur von hinten befestigen. Das geschah über einen Adapter, der aus zwei 6-mm-Multiplex-Platten aufeinandergeleimt wurden. So konnte der Hochtöner versenkt (ohne Fräser) von vorn auf die Adapterplatte geschraubt werden. Diese Adapterplatte samt Tweeter wurde dann von hinten mit etwas Silikon an die Boxenfront geschraubt, um alles dicht zu befestigen.

7. Höreindruck:

Obwohl der Unterschied nicht wirklich gravierend im Plot oben aussieht, geht mit der neuen Box die Sonne bei den Höhen auf. Auch beim Umschalten zwischen Original und der Variante mit Tweeter-Unterstützung ist es ein Unterschied wie Tag und Nacht. Geht man auf die Originalabstimmung zurück, klingt es sofort zu dumpf. Mit dem Hochtöner klingt es aber auch nicht überzogen hell.
Der beyma klingt angenehm und deutlich, aber nie nervig, gar nicht nach einem PA-Horn. Vor allem in Ohrhöhe oberhalb der Box sind nun endlich ordentliche Höhen bemerkbar. Leider ist der leisere Teil im Bereich zwischen 2,2...6 kHz irgendwie hörbar, weshalb man einen zu lauten Hochtöner mit Loudness-Charakter vermutet. Auch außerhalb der 0°-Achse ist der Hochtöner gut, deutlich besser als die originalen Hochtonkegel. Man glaubt die +- 40° in jeder Ebene nicht so richtig, was aber an der Montage oben in der Box liegen dürfte.