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Elektor A4-Monitor

Nicht alle Wohnungen sind gross genug für meine Transmission-Line

Sind sie nicht prächtig?

Abb. 1: Sind sie nicht prächtig?

Meine Transmission-Line...

...sind nach wie vor die besten Lautsprecherboxen [0], die ich je baute. Doch leider ist nicht jede Wohnung gross genug dafür. Ziel war also der zweitbeste Lautsprecher bei gleichzeitiger Volumenreduktion von 200 auf 8 Liter je Box (Faktor 25). Da ist mir wieder eingefallen, dass ein vor Jahren im Elektor erschienenen Bauvorschlag fasziniert hat: der "A4 Monitor" [1]. Es lohnt sich eben doch, alte Ausgaben aufzuheben. Namensgebend für dieses Projekt waren die Abmessungen der Front, die eben genau DIN-A4 entspricht. Es handelt sich um eine Zweiwege-Box mit sehr hochwertigen Bauteilen, was sowohl auf die Lautsprecherchassis als auch auf die Frequenzweiche zutrifft. Das Gehäuse ist nach Bassreflexprinzip konstruiert, allerdings recht stark bedämpft, was der Box auch etwas des Charakters einer geschlossenen Bauweise gibt.

Elektor 12/99

Abb. 2: Elektor 12/99 (VGA)

Paket aus Deutschland

Abb. 3: Paket aus Deutschland (VGA)

Das Paket aus Deutschland

Leider waren die Lautsprecher und gewisse Frequenzweichenbauteile nicht in Basel (Grieder Bauteile AG) [2] erhältlich. Eine kurze Internetrecherche ergab, dass Strassacker in Karlsruhe [3] sämtliche benötigte Bauteile im Programm hat. Für 755 Euro waren die Teile (siehe Stückliste) bestellt und kurz darauf auch geliefert.

Bau des Gehäuses

Im Obi Dreispitz bestellte ich die MDF-Platten für das Gehäuse bereits richtig zugeschnitten. Trotzdem bleibt noch viel Arbeit. Bald fand sich auch die richtige Schreinerei, in der wir uns an einem Samstag handwerklich betätigen durften. Also ging es los ans muntere Kistchen-Bauen. Dank Expertinnenhilfe ging die Arbeit sehr flott und fehlerfrei über die Bühne.

Ausgangsmaterial

Abb. 4: Ausgangsmaterial (VGA)

Bohrlöcher für die Anschlüsse

Abb. 5: Bohrlöcher für die Anschlüsse (VGA)

Der erste Schritt bestand darin, die nötigen Durchbrüche in Schall- und Rückwand herzustellen. Mit der Oberfräse werden dann auch die Vertiefungen für die Flansche herausgearbeitet. MDF stäubt übrigns ziemlich heftig, der Anschluss eines Staubsaugers an die Oberfräse ist dabei kein unnötiger Luxus.

Leider passte der mitgebrachte Fräser mit Radius 16 mm (siehe Abb. 4 oben zwischen den MDF-Plattenstapel nicht in die Oberfräse. So wurden also die Kanten in der Front vorerst nur mit einem 10 mm-Radiusfräser abgerundet. Diesen Schritt hätten wir uns eigentlich ersparen können, da ich dann später die Kanten doch noch auf 16 mm Radius fräste, was optisch einfach viel mehr hergibt.

Rundkanten in der Front

Abb. 6: Rundkanten in der Front (VGA)

Hamsterrad für Hochtöner-Durchbrüche

Abb. 7: Hamsterrad für Hochtöner-Durchbrüche (VGA)

Mit dem Hamsterrad konnten leicht die Druchbrüche für die Hochtöner gemacht werden. Das ging sehr flott. Weniger praktisch war es mit den Tieftönern. Da hier die Durchbrüche wesentlich grösser sind, konnte der Hamsterrad nicht auf den erforderlichen Lochdurchmesser eingestellt werden. Also musste die Stichsäge herhalten.

Der Bauplan schlägt vor, dass alle MDF-Bretter innenseitig mit 4 mm dicken Bitumen-Schwerfolien (Intertechnik Bitumex) ausgekleidet werden. Dies bewirkt gemäss HiFi-Highend-Selbstgebaut [4] eine zusätzliche Schalldämmung über den ganzen Frequenzbereich. Dort sind auch noch ein paar Alternativlösungen beschrieben, die allerdings entweder extrem aufwendig oder sehr teuer sind. Deshalb also wie vorgeschlagen die Bitumenplatten, die übrigens auch bei Strassacker erhältlich sind.

Bitumenplatten

Abb. 8: Bitumenplatten (VGA)

Verschrauben und verleimen

Abb. 9: Verschrauben und verleimen (VGA)

Das Gehäuse soll so fest und luftdicht wie nur möglich sein. Deshalb wird es nicht nur verschraubt (mit Senkkopfschrauben) sondern zusätzlich verleimt. Dazu wurden übrigens vorgängig alle Brettchen vorgebohrt. So, das ist nun wirklich bombenfest. Ich frage mich, wie man jemals so eine Lautsprecherbox entsorgen kann. Im Plasmaofen des Paul Scherrer Instituts?

Die Schrauben werden tief versenkt und die Senke anschliessend mit Holzspachtel gefüllt und verschliffen. So bleiben die Schrauben im Verborgenen - hoffentlich für immer. Es besteht nämlich eine geringe Gefahr, dass sich der Spachtel mit der Zeit vom Holz löst, da dieses gewisse Ausdehnungserscheinungen bei variierender Luftfeuchte oder -Temperatur zeigt. Der Lack (siehe weiter unten) sollte das aber schon verhindern.

Senken mit Holzspachtel auffüllen

Abb. 10: Senken mit Holzspachtel auffüllen (VGA)

Die Kanten werden nochmals nachgefräst

Abb. 11: Die Kanten werden nochmals nachgefräst (VGA)

Wie oben erwähnt, konnte ich die Kanten nicht befriedigend rundfräsen. Einerseits ist daran der zu kleine Radiusfräser Schuld, andererseits wurde es durch das Abschleifen der Seitenwände (Ausgleichen der Fluchtfehler) sogar noch etwas verstärkt. Wie auch immer, in der Werkstatt an der ETH konnten die Kanten sehr schön mit dem (eben diesem) 16 mm Radiusfräser gerundet werden. Danach habe ich mit dem Bohrmaschinenschleifer sogar noch etwas nachgeholfen, was den Radius vielleicht auf 18 mm vergrössert hat. Laut Bauplan wären es eigentlich sogar 20 mm - aber das sieht man nicht.

Lackierung

Die Lackierung liess ich von Cereghetti, der Autolackiererei im Gundeli [5], machen. Dieser hat die Gehäuse zuerst zweimal grundiert, da das MDF sehr saugfähig sei. Die dicke Farbschicht verhindert zudem, dass der Spachtel abbröckelt. Danach kamen zwei Lagen RAL-5000 Narbenlack seidenglanz drauf. Dieser ergibt eine wunderschöne Struktur, absolut einmalig. Das Resultat versetzt regelmässig meine Gäste in Staunen. Alle wollen sie, dass ich ihnen auch so schöne Boxen baue.

RAL-5000 Narbenlack

Abb. 12: RAL-5000 Narbenlack seidenglanz (VGA)

Montage der Einschlagmuttern

Abb. 13: Montage der Einschlagmuttern (VGA)

Einbau der Chassis

Wie bereits bei meinen Transmissionslines werden auch hier die Lautsprecherchassis mit Einschlagmuttern und Metallschrauben montiert. Hier sind die Platzverhältnisse allerdings etwas prekärer. So musste ich die Muttern teilweise etwas zurechtdremeln. Der Vorteil von M-Schrauben ist, dass ich die Chassis auch mal abschrauben und neu anschrauben kann, ohne dass der MDF bröckelt und die Schrauben danach nicht mehr halten. Und der Inbuskopf verhindert, dass man mit dem Schraubendreher abrutscht und die Membranen beschädigt.

Frequenzweiche

Nun ist die Frequenzweiche dran. Es kommen nur Bauteile allererster Sahne zum Einsatz. Vieleicht könnte man Fr. 100.- sparen, indem man billige Komponenten verbaut, doch bei diesem Aufwand rechtfertigt sich das nie. Die Kondensatoren sind mit MKP-Dielektrikum, die Spulen ohne Kern und mit grossem Drahtquerschnitt septifilar gewickelt und die Widerstände sind niederinduktiv. Der Aufbau basiert auf einer Epoxy-Lochrasterplatine, die Verbindungen auf der Rückseite werden mit dickem, versilbertem Kupferdraht ausgeführt und alle Bauteile mit der Heissklebepistole gut festgeklebt, damit nichts vibrieren kann und damit Störgeräusche erzeugen würde.

Frequenzweichenbauteile werden auch mechanisch gut befestigt

Abb. 14: Frequenzweichenbauteile werden auch mechanisch gut befestigt (VGA)

Fertig aufgebaute Frequenzweiche

Abb. 15: Fertig aufgebaute Frequenzweiche (VGA)

Eine mögliche Verbesserung ist mir dann später noch eingefallen: Die Luftspulen könnten um 90 versetzt (eine liegend, die andere stehend) angeordnet werden, um die magnetische Kopplung zu reduzieren. Aber das wäre jetzt akademisch... Die Befestigung der Platine geschieht über eine einzige Schraube, zentral in der grossen Luftspule. Da der Schraubenkopf weit in die Spule versenkt ist (praktisch auf Platinenhöhe), hat das Metall praktisch keinen Einfluss auf die Spulengüte. Auch hier könnte man es auf die Spitze treiben und eine (nichtmagnetische) Messingschraube nehmen.

Gehäusedämpfung

Das Gehäuse wird mit Noppenschaumstoffplatten gedämpft, was auch das effektive Volumen durch Reduktion der Schallgeschwindigkeit vergrössert. Laut Bauplan soll das Gehäuse innenseitig von allen sechs Flächen beschlagen werden, doch für die Front ist das so gut wie unmöglich. Die anderen fünf Zuschnitte bekommt man hingegen ganz gut rein und sie halten problemlos auch ohne Kleber. Jedenfalls wenn sie hinreichen genau zugeschnitten werden. Übrigens: Puristen verwenden dazu reine Schurwolle - so auch geschehen für das Mitteltönervolumen meiner Transmission- Line.

Dämpfung mit Noppenschaumstoff

Abb. 16: Dämpfung mit Noppenschaumstoff (VGA)

Einbau des Bassreflexrohres

Abb. 17: Einbau des Bassreflexrohres (VGA)

Bassreflexrohr

Jetzt kommt noch das Bassreflexrohr. Dieses ist in der notwendigen Länge direkt erhältlich, was einem den Zuschnitt erspart. Es kann einfach eingesetzt und sorgfältig mit dem Hammer eingeschlagen werden (Weichfaserplatte unterlegen). Hier zeigt sich, ob man die Durchbrüche exakt hergestellt hat. Ein Millimeter zu viel, und es hält nicht. Einer zu wenig, und es geht nicht rein. Hier passt es aber perfekt.

Einbau der Chassis

Nun werden die Chassis an die Kabel (2.5 mm2) der Frequenweiche gelötet. Selbstverständlich verwende ich dazu Lötzinn Sn62Pb36Ag2 mit 2% Silberanteil :-) Da die Lautsprecherchassis flanschseitig am Korb bereits eine Moosgummidichtung besitzen, können sie ohne weiteres direkt auf die Front geschraubt werden (bei der Transmission Line musste ich damals noch mit Silikongummi nachhelfen).

Chassis verlöten

Abb. 18: Chassis verlöten (VGA)

Die Ständer, noch im Originalzustand

Abb. 19: Die Ständer, noch im Originalzustand (VGA)

Die Lautsprecherständer

Lange habe ich mich gefragt, wie denn die passenden Lautsprecherständer sein müssen. Mein erster Gedanke war: Acryl. Zwei dicke (> 10 mm) Plexiglasplatten, verbunden mit einem Plexiglasrohr. Aus Kostengründen musste ich dann davon Abstand nehmen. Vermutlich wären mir die Ständer teurer zu stehen gekommen als die Lautsprecher. Danach dachte ich, dass ich wohl besser ein einfaches Inox-Gestell schweissen und bürsten lasse. Auch das stellte sich als recht problematisch raus. Zum Schluss stiess ich dann bei Conrad [6] auf einen recht schönen Ständer von B-Tech mit dem Namen Atlas [7], der in vielen Punkten meinen Wünschen entsprach.

Gar nicht begeistert war ich von den Spikes, auf denen die Lautsprecher ruhen sollten. Leicht verrutscht und schon ist der Lack zerkratzt - oder sie fallen gar runter. Also entfernte ich die Spikes und klebte eine Moosgummimatte auf die Oberfläche. Diese gleicht einerseits kleine Unebenheiten aus und hat andererseits eine hohe Haftreibungszahl, verhindert also ein Verrutschen der Boxen. Was will man mehr? Ich fragte mich sowieso immer, wofür Spikes in Audioanwendungen gut sein sollen.

Spikes weg - Moosgummi ran

Abb. 20: Spikes weg - Moosgummi ran (VGA)

MDF, Filz und Sand

Abb. 21: MDF, Filz und Sand (VGA)

Aber auch die Bodenplatten mit den Spikes gefallen mir gar nicht. Wenn ich die Ständer verschieben möchte, will ich danach weder einen kaputten Parkettboden noch eine halbe Stunde Arbeit mit Spikes justieren. Zuerst wollte ich eine schwarze Steinplatte als Fuss, aber das war mir dann zu teuer. Deshalb liess ich mir im Obi vier MDF-Brettchen zuschneiden, jeweils zwei aufeinander geklebt, um die Dicke von 50 mm zu erreichen. Dazu kommt eine schwere Filzmatte aus der Rheinbrücke (Manor) und Sand aus dem Obi-Gartenbau.

Nachdem die Brettchen jeweils aufeinander geklebt sind und auch die notwendigen Löcher und Senkungen gebohrt wurden, wird lackiert. Nach etwa fünf Lagen Kunstharzlack aus der Dose bin ich zufrieden mit dem Ergebnis (und die Dosen sind leer). Das Holz saugt ziemlich stark, insbesondere stirnseitig, deshalb braucht so viel Farbe.

Schwarzer Kunstharzlack

Abb. 22: Schwarzer Kunstharzlack (VGA)

Aufkleben der dicken Filzmatte

Abb. 23: Aufkleben der dicken Filzmatte (VGA)

Nach der Montage wird die Filzmatte aufgeklebt. So sind die Schrauben auch gleich versteckt. Na ja, wenn ich sie Ständer wieder demontieren möchte, wird es eine Spur mühsamer, da ich erst die Senkungen ertasten und dort den Filz wegschneiden muss. Aber so oft werde ich sie auch nicht demontieren.

Eigentlich wäre schon jetzt alles tiptop. Aber um die Ständer noch etwas mehr zu individualisieren, werden die Standrohre mit Sand gefüllt. Das hilft vielleicht gegen das Umkippen bei Erdbeben -- falls das Geothermieprojekt weiter verfolgt wird. Mit einem Trichter und viel Geduld lässt sich der Sand dazu überreden, den Platz in den Rohren einzunehmen. Die akustische Wirkung ist jedenfalls frappant, wie folgender Film zeigt (Lautsprecher einschalten!): Film. Also, das war mein Erfahrungsbericht. Falls Ihr Euch auch an den Bau wagt, dann freue ich mich über jede E-Mail.

Auffüllen mit Sand

Abb. 24: Auffüllen mit Sand (VGA, Film)

Die fertige Box auf dem fertigen Ständer

Abb. 25: Die fertige Box auf dem fertigen Ständer (VGA)

Auch die Risiko-Trophäe macht sich gut darauf und passt farblich hervorragend

Abb. 26: Auch die Risiko-Trophäe macht sich gut darauf und passt farblich hervorragend (VGA)

Referenzen

[0] Berndt Stark: Lautsprecher Handbuch, Pflaum Verlag München, 4. Auflage; Bauplan 7
[1] A4-Monitor, Elektor Dezember 1999, Seite 24f
[2] Grieder Bauteile AG, Basel, www.griederbauteile.ch
[3] Iris Strassacker, Lautsprechershop, Karlsruhe, www.lautsprechershop.de
[4] HiFi-Highend-Selbstgebaut, www.hifi-highend-selbstgebaut.de; ebenfalls interessant ist die Stereoplay-Beilage 11/06 "Lautsprecher-Workshop" zum gleichen Thema und mit ähnlichen Messungen
[5] Cereghetti Hans, F. Margarethen-Carrosserie, Meret Oppenheim Strasse 19, Basel
[6] Conrad Electronic www.conrad.ch
[7] B-Tech Atlas 60 cm schwarz: Datenblatt





Autor: info@lugra.ch
Datum: 22. August 2008
Update: 8. September 2008