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Leseranlage von Andreas N. aus A. – „reloaded“

(Ergänzung zur / Umbau der Leseranlage vom 28.12.2008)

Der HiFi-Bazillus hat mich nun auch schon geraume Zeit in den Klauen; ich schätze mal, so 30 Jahre sind das wohl schon. Damals als Schüler träumte ich von manchem Röhrenverstärker, aber das Budget ließ solch einen Wunsch natürlich nicht zu. Deshalb begann ich einige Zeit später als Student mit der eigenen Entwicklung, denn nur Nachbauen wollte ich auch nicht. Da blieb es natürlich nicht aus, dass manchmal ein Rauchwölkchen aufstieg, das den Übergang eines Bauteils ins Nirwana aufzeigte. Nach nunmehr über 20 Jahren Entwicklung lernt man aber auch so einiges, gipfelnd in dem hier vorgestellten Röhrenverstärker. Später kamen dann noch Lautsprecher und Subwoofer hinzu, denn ein Verstärker alleine läuft noch nicht. Mit der Beschreibung meiner Anlage fange ich mal bei den tiefen Tönen an, also beim Subwoofer.

Subwoofer (Selbstbau):
Der neu konstruierte Subwoofer besteht aus nicht weniger als sechs Einheiten, da dieser sonst nicht mehr zu tragen und aufzustellen wäre. Die Einheiten sind linke und rechte Seite, Deckel, Treiberkammer sowie vordere und obere Abdeckung. Es handelt sich um ein gefaltetes hyperbolisches Horn mit 2,7m Länge. Mit über 2,20m Breite, 60 cm Tiefe und 70cm Höhe ist es ein doch recht stattliches Möbel geworden, das aber gleichzeitig als Basis für den Fernseher und die Verstärker dient.
Aufgebaut habe ich das Horn aus 30mm starkem MDF, um Schwingungsarmut und Stabilität zu erreichen. Die Verkleidung aus 20mm Buche-Multiplex bewirkt zum einen einen optischen Effekt, zum anderen, dass die Front zwischen 50 und 60mm stark wird, was zu einer effektiven Beruhigung bei jedem Basspegel führt. Als Treiber dient ein RCF LF18N451, der in einer eigenen geschlossenen Kammer mit ca. 100 Liter Volumen residiert. Die Wand, an der das Horn steht, dient gleichzeitig als Rückwand des Horns. Die Schallaustritte sind symmetrisch links und rechts so angeordnet, dass die Abstrahlung in die Raumecken gerichtet ist, was zum einen den Wirkungsgrad erhöht und zum anderen weniger Raummoden anregt. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 110dB/W; der Maximalpegel erreicht laut Simulation mörderische und in der Praxis nicht zu testende 145dB, also genug Reserve, um notfalls das Haus abzudecken. Bei 1W Eingangsleistung und damit 110dB erreicht die Membranamplitude gerade mal 1,5mm Spitze-Spitze, was praktisch Standgas für das Horn darstellt. Die untere Grenzfrequenz (-3dB) liegt bei ungefähr 30Hz. Der Hornsubwoofer wird von einer eigenen Endstufe angetrieben (Behringer A500), die einen ausreichend hohen Dämpfungsfaktor besitzt, um des 18-Zöllers Herr zu werden. Und die Lässigkeit, mit der diese 30Hz erreicht werden, ist schon klasse. Ein sehr tiefer, verzerrungsarmer und pulvertrockener Bass war mein Wunsch bei meiner Anlage – mit diesem Horn habe ich ihn realisiert.
* Bild 1 zeigt den 18-Zöller in seiner Behausung.
* Bild 2 zeigt das Horn nach Montage von linker und rechter Seite und der Treiberkammer, aber noch ohne Deckelplatte.
* Bild 3 zeigt das Horn mit vollständiger Verkleidung aus 20mm Buchemultiplex.
* Bild 4 zeigt einen Blick in den rechten Hornmund.
* Bild 5 zeigt den aus der Simulation erhaltenen Amplitudenfrequenzgang bei 1W Eingangsleistung.

Satelliten (Selbstbau):
Damit die Satelliten zu dem Hornsubwoofer wirkungsgradmäßig passen, sollten diese schon deutlich über dem allgemein üblichen Niveau von 85dB/W liegen. Hier bietet sich dann auch die Verwendung von Hörnern an, allerdings sind diese im Mitteltonbereich nicht unkritisch, was Verfärbungen angeht. Ein anderer Weg ist die Verwendung von hart aufgehängten Lautsprecherchassis mit hohem Wirkungsgrad. Aber auch da bringt es einen nicht immer weiter, wenn nach dem Motto "viel hilft viel" vorgegangen wird, d.h. Lautsprecherchassis mit möglichst starkem Antrieb und hohem Wirkungsgrad. Dann nämlich fällt der Frequenzgang meistens allzufrüh ab, so dass sich zwischen Subwoofer und Satelliten hässliche Lücken im Bass bzw. Grundtonbereich auftun. Deshalb fiel hier die Entscheidung auf einen Treiber mit ordentlich starkem Antrieb bei gut ausreichenden Bassfähigkeiten. Und damit liegt auch schon die Größe solch eines passenden Treibers fest, nämlich genau 10 Zoll. Bei kleinerem Durchmesser fällt der Frequenzgang zu früh ab und größere Treiber bündeln bei höheren Frequenzen zu stark, so dass sich damit Unausgewogenheiten und Verfärbungen einstellen.
Die Satelliten sind also als Zweiwegesystem mit einem hart aufgehängten 10-Zoll-Tiefmitteltöner von Celestion und einem großen AMT-Hochtöner, dem ESS AMT 1, ausgestattet, der als Dipol arbeitet. Mit dieser Kombination wird aus relativ wenig Volumen ein Wirkungsgrad von 96dB/W erreicht, was natürlich der Ansteuerung mit den Röhrenverstärkern zugute kommt und, wie weiter oben angesprochen, vom Wirkungsgrad her und somit auch von den dynamischen Eigenschaften her zum Subwoofer passt. Platz findet der 10-Zöller in einem mehrfach versteiften Gehäuse aus ahornfurniertem MDF, auf dem oben der AMT so sitzt, dass die akustischen Zentren auf einer gleichen Ebene liegen. Die Frequenzweiche ist als 18dB/Oktave-Version ausgeführt und trennt den AMT bei 1700 Hz ab. Diese Trennfrequenz mag zu hoch für einen 10-Zoll Lautsprecher erscheinen, ist aber tatsächlich gut verträglich mit dem AMT, so dass eine schön gleichmäßige Abstrahlcharakteristik resultiert. Der Satellit spielt mit dem angegebenen Wirkungsgrad mühelos bis 60Hz (-3dB), was die Ankopplung an den Hornsubwoofer besonders leicht macht. Die Frequenzweiche sitzt im unteren Teil des Satelliten, abgedichtet gegenüber Schall. Damit die akustische Achse auf Ohrhöhe liegt, stehen die Lautsprecher auf massiven MDF-Blöcken, die aus einzelnen Platten zusammengeleimt sind und anschließend furniert wurden. Die Satelliten werden von den nachfolgend beschriebenen Röhrenverstärkern gespeist.
* Bild 6 zeigt einen der Satelliten.
* Bild 7 gibt einen Eindruck der Frequenzweichen, die für jeden Zweig auf separaten Brettchen aufgebaut sind.

Röhrenverstärker (Selbstbau):
Nach vielen vorangegangenen Versionen von Röhrenverstärkern (Gegentakt und Eintakt) und vielen Versuchen mit Gegenkopplungen bin ich letztlich bei einem Eintaktverstärker gelandet, der ohne eine Über-alles-Gegenkopplung auskommt. Besonders der Schritt von Gegentakt hin zu den Eintaktverstärkern war frappierend, die Musik gewann enorm an Plastizität und Räumlichkeit, Stimmen standen plötzlich körperlich im Raum. Und auch hier war der Weg, auf eine Über-alles-Gegenkopplung zu verzichten, die richtige. In diesem Zusammenhang ist es allerdings enorm wichtig, dass die Schaltung sehr sorgfältig ausgelegt werden muss, um Brummen und andere Störgeräusche zu verhindern, was vor allem beim Netzteil zutrifft. Jede Verstärkerstufe (und in diesem Fall sind es lediglich zwei) hat ihre eigene elektronische Versorgung  der Anodenspannung, was besonders stabile Arbeitspunkte gewährleistet und unerwünschte Rückkopplungen über den Netzteilzweig effektiv eliminiert. Vor und nach der Stabilisierung wird konventionell mit C-L-C-Siebung vor- bzw. nachgefiltert. Alle anderen Versorgungsspannungen sind ebenfalls elektronisch stabilisiert. Das Netzteil wurde ausgelagert, so dass Brummeinstreuungen auf den Verstärkerzug minimiert sind. Zur Verhinderung von Übersprechen sind die Verstärker als Monoblöcke aufgebaut. Als Ausgangsröhren habe ich jeweils zwei EL156 parallel geschaltet, die von einer E182CC getrieben werden. Mehr Röhren braucht es nicht. Damit sind 20W erreichbar, also genügend im Zusammenspiel mit den Satelliten für ordentliche Lautstärken. Innerhalb der Verstärkerschaltung fanden nur Folienkondensatoren Eingang, was der Langzeitstabilität zugute kommt und dem Klang nicht abträglich ist. Verwendet werden EL156 chinesischer Herkunft, mit denen es bisher keinerlei Probleme gab. Die Frage, ob sich die fehlende Über-alles-Gegenkopplung nicht negativ bemerkbar macht, kann mit einem absoluten Nein beantwortet werden: Der Verstärker zeigt bei Anregung mit einem Sinuston ein schnell abfallendes Klirrspektrum, d.h. die höheren harmonischen Oberwellen tragen praktisch nichts mehr zum Klang (und damit nichts Unangenehmes) bei. Weiterhin wirkt durch die nicht vorhandene Über-alles-Gegenkopplung die Gegen-EMK des Lautsprechers nicht auf den Verstärker zurück.
* Bild 8 zeigt einen der Verstärker.
* Bilder 9 und 10 zeigen das Netzteil bzw. den Verstärker in geöffnetem Zustand.
* Bild 11 zeigt das Klirrleistungsspektrum des Verstärkers.

Lautsprechermanagementsystem:
Da Satelliten und Subwoofer jeweils aktiv betrieben werden, also von eigenen Verstärkern angesteuert werden, kann davor eine aktive Frequenzweiche zum Einsatz kommen. Das erledigt in diesem System ein Gerät aus der Profi-Abteilung, eine XTA DP426. Damit kann eigentlich jeder Wunsch eines Entwicklers erfüllt werden. Es können beliebige Filter mit frei wählbarer Übergangsfrequenz für Satellit und Subwoofer gewählt werden, Verzögerungszeit zur Anpassung von Laufzeitunterschieden, Phasenfilter, parametrische Filter zur Minimierung von Raumresonanzen und noch viel mehr. Die einfache Bedienung des Gerätes und die Verwendung gut klingender DA-Wandler gaben letztendlich den Ausschlag für die Anschaffung desselben. Alle Quellengeräte speisen digital ihre Signale in die XTA ein.
* Bild 12 zeigt das Gerät.

Digitaler Umschalter (Selbstbau):
Da mehrere Quellen Eingang in das Lautsprechermanagement-System finden wollen, muss also vor dessen Eingang ein geeigneter Umschalter liegen. In Ermangelung eines tauglichen Gerätes baute ich kurzerhand mein eigenes. Zum Einsatz kommt ein hochfrequenztauglicher Schalter von ELMA, der auf zwei Ebenen getrennt schaltet, d.h. es werden immer beide Pole des jeweiligen Kabels vom Eingang hin zum Ausgang geschaltet. Die Signale werden über digitaltaugliche Kabel zum Umschalter hin- und wieder weggeführt.
* Bild 12 zeigt den Umschalter von außen
* Bild 13 zeigt einen Blick in das Innnere.

Lautstärkeregler (Selbstbau):
Da nach der XTA DP426 genug Pegel zur Aussteuerung der Röhrenverstärker bzw. des Subwoofer-Verstärkers vorhanden ist, genügt hier eine passive Vorstufe, also lediglich ein Potentiometer. Meine Wahl fiel auf ein Vierfach-Motorpotentiometer von ALPS, mit dem bequem die Lautstärke von Subwoofer und Satelliten eingestellt werden kann. Die drei Bahnen mit den geringsten Abweichungen voneinander wurden für die Regelung benutzt.
* Bild 12 zeigt den Regler von außen.
* Bild 14 zeigt die Verkabelung im Inneren.

Quellengeräte:
Als Signalquellen dienen ein CD-Spieler (Sony XA50ES), ein DVD-Spieler und ein Satellitenempfänger. Langfristig werden CD- und DVD-Spieler einem Blu-ray-Spieler weichen müssen, der dann als Standardquelle fungiert. Somit ist auch der Heimkinogenuss garantiert.
* Bild 18 zeigt die Geräte in ihrer Behausung.
Bis auf die Röhrenverstärker, die natürlich frische Luft mögen, sind alle Geräte in einem – selbstverständlich selbstgemachten – Schränkchen aus 20mm Buche-Multiplex untergebracht, was einzelne Böden für jedes Gerät bietet. Im hinteren Bereich zwischen Rückwand und der einzelnen Böden ist viel Platz für die Verkabelung vorhanden, so dass nach außen nur zwei dünne Kabelstränge führen und kein Kabelsalat sichtbar ist.
* Bild 12 zeigt die Geräte zusammen.
* Bild 15 zeigt die gesamte Anlage.

Und? Wie klingt’s?
Die Frage aller Fragen bei diesem Hobby lautet natürlich: Wie klingt es?
Trotz des subjektiven Eindrucks, der zwangsläufig der einzige sein kann, nachfolgend ein paar Zeilen: Die Anlage hat gegenüber dem vorhergehenden Aufbau nochmal deutlich gewonnen.
Zum einen kommen hier die viel besseren Wandler zum Tragen, die in der XTA verbaut sind. Und dann ist da natürlich der neue Hornsubwoofer: Er liefert das so wichtige Fundament, ohne das einfach sehr viel Information oder eben auch Emotion fehlt. Und was bedeutet schon Heimkino ohne wirklich abgrundtiefen Bass?
Eben! Man muss den Bass auch spüren können. Aber dabei meine ich nicht einen dröhnenden, sondern einen wirklich tiefschwarzen und trockenen Bass, der grollend daherkommt. Und bei Musik ohne Bild ist das ebenso. Bei vielen CDs ist doch recht viel Tieffrequentes vorhanden, das man erst mit solch einem Subwoofer wahrnehmen kann – was dann wieder zu neuen Entdeckungsreisen durch die eigene Sammlung einlädt … Davon profitiert nicht zuletzt der räumliche Eindruck. Dank der Satelliten und der Röhrenverstärker ist dieser ebenfalls perfekt vorhanden. Es macht einfach richtig Spaß, egal ob mit oder ohne Bild.
Natürlich verändert sich solch eine Anlage im Laufe der Zeit: Neue Geräte kommen, alte gehen (oder auch andersherum), aber das ist ja gerade das Spannende daran. Und man selbst verändert sich ja auch im Laufe der Zeit. Die Dynamik bei diesem Hobby bleibt also immer erhalten. In diesem Sinne: bis zur nächsten Neuauflage!

Andreas N. aus A.

P.S.: Falls interessierte Leser Fragen haben, dürfen sie gerne eine Nachricht an meine Mail-Adresse schicken: a.neuffer@t-online.de

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