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Stand 09.09.2016

Boxenbau Projekt 2: Omnipolarstrahler

von K. Föllner


Frontboxen
:

Zu Hause verwende ich ein Paar Rundumstrahler, die nach dem Cheap Trick 165 aus K&T nachgebaut wurden, allerdings mit so einigen Modifikationen. Die Boxen sind bestückt mit je einem 17cm Tief- (C 17 WH-69) und 26mm Hochtöner (D 26 TF-05-06) aus dem Hause Vifa.

Original-Design: (K&T)
 
Das ist das
                        Original aus der Klang und Tonvifa-Logo Da ich bereits Fragen zum Nachbau bekam, Es gibt einen besseren Nachfolgebausatz mit neueren Treibern, ebenfalls von Vifa.
 
Es wurde die Bassreflex-Abstimmung verändert, das Volumen wurde von 28 auf 17 Liter verkleinert, dadurch wird der Bass nicht so tiefreichend, aber präziser. Die Box ist außen nun 66cm hoch und besitzt einen quadratischen Querschnitt von 215x215mm. Auch Anordnung und Design der Kegel und des Reflexrohrs habe ich abgewandelt, da mich das vorgegebene Design nicht überzeugte (sah etwas zu billig aus). Das konische 5,5-7 cm Bassreflexrohr aus dem Originalbausatz befindet sich nun "unsichtbar" im Boden, da die seitliche Montage irgendwie daneben aussieht. Damit es seine Wirkung entfalten kann, wurde die Box auf 4 höhenverstellbare Spikes gestellt, so dass man mindestens einen Abstand von 3cm zum Boden hat. Die (4 pro Box) abschraubbaren Spikes sind aus dem Conrad-Katalog, dort kosten sie etwa 8,-Euro. Das Rohr habe ich nicht gekürzt, so dass es eine Länge von 145 mm besitzt. Lieber etwas länger als zu kurz, denn eine Überhöhung ist eher zu hören als eine leichte Welligkeit.
Die Halterungen der Kegel sind nicht pyramidenförmig, sondern mit waagerechten Leisten auf Röhrchen mit einem Durchmesser von ca. 1cm. Hier ist stabiles Material nötig.
Die Gehäuseplatten wurden nicht nur einfach aneinander geleimt, sondern mit einer stärkeren (ca. 4cm) Leiste in der Ecke verklebt und dann verschraubt. Sämtliche Schrauben sind versenkt, um sie anschließend gut zu überspachteln. In die obere Gehäuseplatte wurden an jeder Ecke ein spezielle Holz-Schraube, die ein M4-Gewinde besitzt, verklebt. So konnte eine Gewindestange eingeschraubt werden. Dann wurde auch diese Konstruktion verspachtelt.
Am aufwändigsten war die Abrundung der Ecken, was mit einer selbst gefeilten Lehre ganz gut gelang. Damit reduziert man Phantomschallquellen, die sonst an den Ecken entstehen, auf ein Minimum. Auch eine Phase, wie im Original, ist sicher hilfreich. So wurden auch die horizontalen Platten (zur Befestigung der Kegel und des Hochtöners oben) immer stark abgerundet. 

Omnipolar-System Kopfteil des
                          Rundumstrahlers
Meine Lautsprecher beschichtete ich nach dem schwarzen Grundieren (Matt-Schwarz) mit grau-schwarzem Granitspray, das im Baumarkt für etwa 10 Euro pro Dose erhältlich ist. Man benötigt nur 2 Dosen davon.
Die Kegel wurden aus Aktenkarton zusammengeklebt (auf Stoß) und mehrfach mit Lack-Schwarz übersprüht, um sie extrem stabil und hart zu bekommen. Um Bewegungen der Kegel zu minimieren, wurden beide Kegel so weit wie möglich mit Silikon gefüllt und oben eine dünne Sperrholzscheibe zur Stabilisierung eingeklebt, in die der Hochtöner eingeschraubt wurde. Der obere kleinere Kegel ist ebenfalls mit Silikon gefüllt (komplett) und besitzt auch eine eingeklebte Sperrholzscheibe, an die die obere Querleiste geklebt wird. Anschließend wurde die gesamte Box mit Acryl-Klarlack übersprüht, um die Granit-Beschichtung zu schützen. Drinnen wird dann noch Dämmwolle zu einer Rolle gedreht und in die Box gesteckt. Dies ist zwingend notwendig, um die bei etwa 2kHz liegende Gehäuseresonanz zu unterdrücken, was sonst sehr deutlich zu hören wäre.
Trotz des schlechten Wirkungsgrads (laut K&T ca. 84 dB/(1W1m)) und der Maximalleistung von ca. 80/120 W pro Box ist das System noch ausreichend pegelfest bei kleinen bis normalen Wohnräumen. Durch die Konstruktion mit den Kegeln gehen demnach ca. 6...8 dB "verloren". Dies ist aber nur scheinbar weniger, da der Anteil am reflektierten Schall wesentlich höher als bei "normalen" Boxen ist. So wird in einem normalen Wohnraum der Pegel durch den Raumanteil um schätzungsweise etwa 3dB ansteigen, da man sich nicht in einer Messkammer unter Freifeldbedingungen befindet.
Die untere Grenzfrequenz von etwa 60 Hz reicht zur Not aus, der Bass bleibt jedoch stets präzise. Überrascht war ich trotzdem vom Tiefgang, Bassmo Bills Tiefstbass kam richtig gut, das hätte ich den "kleinen" 17ern nicht zugetraut. Man kann beide Rundumstrahler geschlossen betreiben, die untere Grenzfrequenz liegt dadurch bei etwa 100 Hz, die Präzision wird noch einmal deutlich verbessert. Wer größere Lautstärken hört, sollte es geschlossen und wenn möglich auch aktiv abgetrennt betreiben und das Reflexrohr verschließen (notfalls nur mit Dammwolle) und einen zusätzlichen Subwoofer benutzen. Das ist bei den neuen digitalen Mehrkanalsystemen heute schon Standard und so meist kein Problem mehr.

Weiche für Rundumstrahler
Die Frequenzweiche wurde gegenüber dem Original nicht verändert: Die guten Chassis erlauben eine Trennung mit je einem Filter erster Ordnung, eine Spule L (etwa 1mH Luft, R=0,2...0,6Ohm) vorm Tieftöner, sowie ein Folienkondensator C (6,8 µF MKT aus dem Original-Bausatz) samt 2 Ohm-Widerstand (2W) vor dem Hochtöner sind die einzigen Behinderungen auf dem Signalweg. Wer es optimal machen will, kauft Zinnfolien-Kondensatoren und verwendet Metalloxidwiderstände. (Größe siehe unten bei der Klangbeschreibung)
Durch ein neues Terminal wird auch ein Anschluss via Bi-Wiring oder Bi-Amping erlaubt.

Hier sind die Thiele-Small-Parameter des Tieftöners "Vifa C 17 WH-69" (laut K&T 6/96):
DC-Widerstand Re 5,6 Ohm
Resonanzfrequenz fs 43 Hz
mech. Güte Qms 2,1
elektr. Güte Qes 0,34
Gesamtgüte Qts 0,29
Äquivalentvolumen Vas 45 Liter
Membrandurchmesser d (13,5 cm)
Membranfläche Sd (145 qcm)
Schalldruck SPL 92 dB
Chassis-Eigenvolumen V (0,3 Liter)

Klangbeschreibung:
Diese Lautsprecherkombination, die an Material unter 350,- Euro kostete, braucht einen Vergleich selbst mit Fertigboxen von vielleicht 1500,- Euro pro Box nicht zu fürchten.
Denn:
Die räumliche Abbildung der Rundumstrahler ist echter Wahnsinn. Ziemlich breite und tiefe (!) Staffelung, völlig losgelöst von den Lautsprechern. Sie dürfen meiner Meinung nach aber nicht völlig frei aufgestellt werden, damit die virtuelle Bühne gut nachgebildet wird. Bei mir ist der Wandabstand etwa 50 bis 60cm. Aber das ist sicherlich Geschmackssache. Wer extrem anspringende Klänge und Räumlichkeit (direkte Breitbandsysteme) wünscht, ist mit diesem Paar sicherlich nicht überglücklich. Klanglich gibt sich das Vifa-Paar spritzig. Beim Test mit einem ziemlich harschem CD-Player wurde das Klangbild schnell aggressiv und hart. Der Hochtonbereich wirkte bei mir überzogen, so dass hier ein zusätzlicher Widerstand (je nach Raum bis 3 Ohm) im Hochtonzweig Pflicht wurde. Die Gewebekalotte ist extrem ehrlich und offenbarte jegliche Fehler in der Kette. Die harten Höhen verringern sich auch, wenn die Chassis entsprechend gut eingeschwungen ist, was nach einigen Tagen im normalen Betrieb passiert sein sollte. Der laute Hochtonbereich verringert sich auch durch Abnahme des Diffusschalls zum Beispiel bei stärker bedämpften Räumen. Das Klangbild ist stark abhängig vom Raum!

Heute betreibe ich dieses Paar als Frontlautsprecher in einem Surroundsystem. Hinten sind 2 Dipole.

Hochton-Dämpfung des Serienwiderstandes:

1,0 Ohm ca. 1,0 dB
1,8 Ohm ca. 1,8 dB
2,2 Ohm ca. 2,1 dB
2,7 Ohm ca. 2,5 dB
3,3 Ohm ca. 3,0 dB