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Dadurch,
dass alles selber konstruiert und angefertigt wird, kann ich auf Wünsche
sehr gut eingehen.
So entsteht jedesmal eine neue "Creation". Eine Anlage ist
immer eine Einzelanfertigung, auch wenn gewisse Randbedingungen aus
prinzipiellen Gründen beibehalten werden müssen (Akustische
Bedingungen, elektronische Schaltungen, mechanische Stabilität,
Sicherheitsmassnahmen). Natürlich dauert es seine Zeit, bis eine
solche individuelle Anlage fertiggestellt ist...
Verstärker 3E-TS
Die Anlage
beruht auf folgendem Prinzip:
Das Stereosignal aus Phono, CD, Tuner, Tape oder Auxilliary wird abgenommen,
vorverstärkt und auf drei Endstufen aufgeteilt. Eine Endstufe verstärkt
die tiefen Frequenzen bis 180Hz beider Kanäle für die Schnecke,
die anderen versorgen die Hörner mit jeweils einem Stereokanal.
Die drei Lautsprecher können an alle Verstärker angeschlossen
werden, die mindestens über zwei Stereoausgänge und einen
Subwooferausgang verfügen.
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Hörner
Das
Hornprinzip ist seit langem bekannt: Schon die alten Grammophon-Plattenspieler
nutzten diesen akustischen Verstärker, um kleinste Membranschwingungen
hörbar zu machen. Mit einem Computerprogramm werden die einzelnen
Trichtersegmente berechnet und dann verleimt. Durch die exakt exponentiell
anwachsende Trichteröffnung wird auf akustischem Weg eine Anpassung
der Membran-Bewegung an die Luft ermöglicht, ohne dass nennenswerte
Verzerrungen auftreten.
Simton, 10 Ecken
In
"Simton" ist die klassische Trichterform realisiert. Die Hornlänge
beträgt ca. 0.6m und der grösste Radius etwa 50cm. Ein solches
Horn passt nur in relativ grosse Räume. Wird das Horn "gefaltet",
bleibt der äussere Radius etwa gleichgross, aber die Horntiefe
wird halbiert. Das Horn wird zu einem sogenannten "back-loaded"
Horn: hohe Frequenzren werden direkt von der Membrane in den Hörraum
abgestrahlt, die mittleren und tieferen Frequenzen aber von der Membranrückseite
nach hinten. Auf dieser Ueberlegung beruht das Lotus-Horn:
Lotus
Lotus
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Schnecken
Fulminant
Ein Horn
mit tiefer unterer Grenzfrequenz beansprucht eine Länge von mehreren
Metern. Um ein solches Horn in der Stube betreiben zu können, bekommt
das Horn die Form einer Schnecke. Die Schnecke "Fulminant"
hat eine lichte Höhe von 1.5 Meter. Sie ist dafür sehr schlank.
Für
kleine Räume habe ich die Idee weiterentwickelt zur "Helix":
ein in sich verschlungene Schnecke nützt das Volumen besser aus.
Die für die exponentielle Zunahme der Trichteröffnung benötigten
Holzschnitte werden bei allen Schneckenformen mit einem Computerprogramm
ausgerechnet. Die Schnecke ist für die Uebertragung der tiefen
Frequenzen ausgelegt. (+patentiert+)
Helix
Die
Schnecke ist eine eigentliche funktionale Skulptur. Aus ihrer Formgebung
kann man unmittelbar auf die akustische Verstärkung schliessen.
Das gilt auch für die Trichterlautsprecher, da sie genau demselben
Prinzip gehorchen. Die drei Lautsprecher bilden daher eine ästhetische
und funktionale Einheit.
Helix
(im Rohbau)
Je nach Interieur des Wohnraums lassen sich Farbe und die Grösse
anpassen. Damit wird die eigene Stereoanlage zu einem Kunstobjekt, das
man nicht verstecken muss! So kann die Schnecke z.B. mit Oeffnung nach
oben in eine Ecke gestellt werden, oder liegend neben das Cheminee.
Die Hörner können an der Wand montiert werden, an der Decke
oder auf einem Ständer.
Besonderheiten:
- optimales Impulsverhalten
- kleine elektrische Verstärkerleistung
- keine Intermodulationsverzerrungen (d.h. Lautsprechermembran bewegt
sich auch bei tiefen Frequenzen praktisch nicht)
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Klang
Im Wohnzimmer soll eine Musikanlage vor allem eines: gute Wiedergabe
von Audioquellen ermöglichen.
Da es prinzipiell nicht möglich ist, ein akustische Signal eins
zu eins zu übertragen, bildet jede Box und jedes noch so teure
Lautsprechersystem den Klang nur zum Teil richtig ab. Ein Lautsprecher
gibt dem Klang also sein eigenes Gepräge, zudem wird auch die Wirkung
auf das Ohr individuell verschieden empfunden. Das gilt auch für
Hornlautsprecher. Dass Hörner nicht näseln müssen wie
ein Bahnhoflautsprecher, lässt sich bei richtiger Formgebung vermeiden.
Man muss nur bereit sein, ein gewisses äusseres Volumen und damit
auffälliges Erscheinungsbild in Kauf zu nehmen. Theoretisch gilt:
ein unendlich langes (!) Horn mit exponentiell anwachsender Trichterfläche
ist der perfekte Uebertrager von einem Lautsprecherchassis an die Luft.
Durch die endliche Länge erkauft man sich im wesentlichen Resonanzen,
die den Klang verfälschen. (Davon lebt jede Trompete!). Durch geeignete
Wahl der Dimensionen und des Materials kann man diese unerwünschten
Resonanzen klein halten. Die Hörner geben dem Sound damit ihre
eigenen Farbe, wie jede andere Stereobox auch.
Die
Hörner erzeugen einen auffallend dreidimensionalen Klang-Effekt
und füllen den Raum auf ungeahnte Weise. Interessanterweise hat
man das Gefühl, der Klang habe sich von den Systemen entfernt und
befinde sich im Raum. Schliesst man die Augen, kann man - gute CD vorausgesetzt
- Solostimmen vorne und Begleitung hinten hören. Allen, die bisher
meine Anlage gehört hatten, haben diese Räumlichkeit festgestellt
und waren überrascht vom Klangbild und der Präsenz. Hört
man beispielsweise ein Jazzquartett, kann man jedes einzelne Instrument,
vom Hi-Hat bis zum Kontrabass mühelos unterscheiden und deren individuellen
Klang hören. Auch laut Musik zu hören ist ein Genuss, denn
die Lautsprecher werden selbst bei Maximallautstärke mittelmässig
belastet, klirren also weniger. Der Tieftöner erzeugt guten Bass,
trotzdem sich seine Membran fast nicht bewegt. Das liegt am Hornprinzip,
denn das Chassis muss im Trichtermund nur Druck erzeugen. Damit sind
die mechanischen Schwingungen im System klein und auch die Abstrahlung
von Bässen in die Nachbarswohnung ist kleiner.
Selbst
bei grosser akustischer Leistung tönen Hornlautsprecher nie überlastet.
Sie eignen sich daher besonders für Live-Musik-Aufnahmen und überall
dort, wo laute und leise Stellen als solche gehört werden sollen
(z.B. Orchestermusik). Hornsysteme gelten bezüglich der Dynamik
als unübertroffen.
Die beiden
Hornlautsprecher werden im Wohnraum mit Vorteil auf Kofphöhe oder
etwas höher aufgestellt, damit der Raumklang möglichst homogen
wird. Als Faustregel gilt: Sieht man in beide Trichter hinein, sitzt
man optimal. Die Schnecke hingegen kann ohne Klangeinbusse dort aufgestellt
werden, wo sie am besten in den Raum passt.
Wer schon mal eine Liveaufnahme mit Hörner gehört hat, wird
die Dynamik und die unmittelbare Nähe zum "Geschehen auf der
Bühne" nicht mehr vergessen. Die Hörner sorgen für
gute Uebertragung von Stimmen, Blasinstrumenten, Perkussion und die
Schnecke übernimmt Bässe und Schlagzeug, vorallem sind die
"Kicks" gut zu hören. Die Grössse der Schnecke stimmt
beim "Fulminant" etwa mit einem Kontrabass überein, es
überrascht daher nicht, wenn dieses Instrument besonders schön
und authentisch herüberkommt.
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Verstärker
Prinzip
Das Stereosignal
aus Phono, CD, Tuner, Tape oder Line wird via Chinchbuchsen abgenommen
und via Klangregelstufe, Tube-Clipper und Filter den den Leistungsendstufen
bzw dem Kopfhörerverstärker zugeführt.
Die drei Leistungsendstufen betreiben die Hörner und die Schnecke
folgendermassen:
linkes Horn : linker Kanal 200Hz bis 22kHz
rechtes Horn : rechter Kanal 200Hz bis 22kHz
Schnecke: beide Kanäle 25Hz bis 200 Hz
Optionen:
Mit Relaiskontakten kann wahlweise ein Klangregler (Höhen- und
Tiefen - Anhebung) und/oder der Tube-Clipper ins NF-Signal eingeschlauft
werden. Dies entspricht eine in guten Verstärkern üblichen
Direct-Schaltung.
Im Verstärker kann der Röhren-Kopfhörerverstärker
anstelle des Tube-Clippers eingebaut werden.
Verstärker 3E-TS
Aufbau
Die Endstufen bestehen aus integrierten Verstärkermodulen mit SOA
(Safe Operating Area), Kurzschlusssicherung und Lautsprecher-Schutzschaltung.
Das Netzteil verfügt über drei voneinander unabhängigen
Spannungsquellen für die Speisung der signalführenden NF-Stufen,
der Röhrenheizspannung und Relaisteuerung sowie der Endstufen.
Für Kopfhörerbetrieb ist ein separater Verstärker vorhanden,
dessen Pegel für verschiedene Typen eingestellt werden kann.
Innenleben des 3E-TS
Gestaltungsmöglichkeiten
Der Verstärker ist in ein 42cm breites, 12cm hohes und 30cm tiefes
Gehäuse aus Holz eingebaut. Die Frontplatte besteht aus eloxiertem
Aluminium mit eigens entwickelten Bedienungssymbolen. Gehäusefarbe
und Frontplattenfarbe können aus einem Sortiment ausgewählt
werden; für den Finish sind andere Materialien denkbar. Es lassen
sich aber auch andere Gehäuseformen realisieren!
Tube-Clipper
Häufiger
als man meint, werden CD-Aufnahmen unsorgfältig abgemischt. Es
gibt ab und zu Stellen, wo das Signal die der grösst möglichen
Digitalzahl entsprechende Spannung überschreitet. Die Folge ist
ein abruptes, eckiges Abschneiden, was sich als unangenehme Verzerrung
äussert. Der Tube-Clipper nützt die Eigenschaft einer Elektronenröhre
aus, wonach Uebersteuerungen in der Röhre abgerundet werden. Das
Signal wird dann zwar immer noch falsch wiedergegeben, allerdings treten
bei den abrupten Abschneidungen fast nur noch harmonische Verzerrungen
auf. Schlecht aufgenommene CDs oder Uebersteuerungen auf Tonbändern
oder vom Tuner tönen auf diese Weise angenehmer.
Die Schaltung konnte ich in der Zeitschrift "elektor"
publizieren.
Mit dem
Tube-Clipper lässt sich auch der typische "Röhrensound"
simulieren.
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Technische
Daten
Die
untenstehenden Daten beziehen sich auf ein Beispiel einer Gesamtanlage,
bestehend aus zwei Hörnern, einer Schnecke und einem Verstärker.
Je nach Wunsch können andere Spezifikationen, technische Details
und Materialien realisiert werden.
Horn
Länge 60cm, grösster Durchmesser 30cm, 8 Ecken, Sperrholz
Breitbandchassis
Schnecke
Aussenmasse 100cm, Sperrholz
Tieftöner
Verstärker
Leistung 3x50W
Bedienungselemente: Input-Selector, Höhen- und Tiefenregler,
Kopfhörerlautstärke, Schneckenlautstärke,
Lautstärke, Balance
EIN-AUS, Mute
Kopfhörerbuchse
Empfindlichkeit (CD,...) 1V
Empfindlichkeit (Phono) 3mV
Impedanz 47kOhm, Chinch, vergoldet, Erdklemme
Lautsprecheranschluss: vergoldete Klemmen
Abmessungen 42x12x30cm
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