Private Anlage
Inhalt PRIVATE ANLAGE
Meine private Anlage ist ein gutes Beispiel für eine individuelle Lösung.
In meinem Fall lauteten die Vorgaben:
Eine Audiowiedergabeanlage, die einerseits alle audiophilen Attribute bis auf’s mögliche Maximum ausreizt und diese auch nicht verlässt, selbst wenn sie Pegel erzeugt, die “gefühlt” der originalen Darbietung entsprechen.
Oder anders: eine Audiowiedergabeanlage, die tatsächlich in der Lage ist, dem Original sehr nahe zu kommen.
So etwas ist mit “üblichen” (auch großen!) HiFi-Anlagen nicht annähernd möglich und würde – selbst wenn eine Anlage es könnte – nie in üblicher Wohnraumakustik funktionieren.
Eine derartige Anlage muss also allerhöchste Klanggüte liefern und das auch noch, wenn sie Pegel abgibt, wie man sie sonst nur bei Rockkonzerten erlebt.
Mit “lautem Geplärre” hat das überhaupt nichts zu tun! Eine Anlage, die dementsprechend leistungsfähig ist und die in einem speziell dafür ausgestatteten Raum spielt, wird auch bei hohen Pegeln nie unangenehm werden. Viel mehr als sonst ist sie aber von erstklassigen Aufnahmen abhängig und das macht die Sache noch schwieriger als sie ohnehin schon ist, denn davon gibt es leider nur sehr wenige.
Die “Schlüssel” zu so einer Anlage sind (bei viel Erfahrung auf diesem Gebiet) klar. “Grob” sind es genau genommen nur drei Punkte:
-> ein Hörraum, der sehr stark Schall absorbiert,
-> Lautsprecherchassis mit ausreichend großen Membranflächen,
-> Verstärker mit ausreichend hoher Leistung.
Im Detail kommen dann noch folgende Punkte hinzu:
-> vollaktive Technik (unter 4 Wegen pro Seite ist so etwas praktisch nicht möglich),
-> der Einsatz von DSP (digitaler Signal Prozessor, denn analoge Technik reicht hier nicht),
-> aktive “Modenabsaugung” (denn übliche Schallabsorbtion wirkt im Tieftonbereich so gut wie gar nicht),
-> komplett außenliegende Elektronik (nicht zwingend notwendig, aber bei großen Anlagen praktischer),
-> ab dem Mitteltonbereich aufwärts ein einziges System. Ich habe mich für ein Kugelwellenhorn entschieden. Alternativ dazu könnte ein großer AMT (Air Motion Transformer) verwendet werden (ist Geschmacksache),
-> Modultechnik, um auch flexibel zu sein, aber auch wegen dem leichteren “Handling”.
Da ich auch gerne Musikvideos schaue (ist einfach noch wesentlich realitätsnäher als nur Audio), gibt es im Raum eine Leinwand und einen Projektor.
Die Zuspielung von Bild und Ton erledigt bei mir seit Jahren ein dafür speziell zusammengestellter und konfigurierter PC.
Stereo reicht mir völlig. Multichannel würde viel zu aufwändig werden und bringt bei der Musikwiedergabe kaum etwas.
In meinem Kellerraum führe ich auch meine Eigenproduktionen vor. Deshalb gab es noch eine Vorgabe, nämlich die, dass die Frontboxen meiner privaten Anlage problemlos zur Seite geschoben werden können und dieser Platz dann zur Verfügung steht. Somit bekamen die Frontboxen Räder, desweiteren wurden sie relativ kompakt und leichtgewichtig gebaut (Birkemsperrholz).
Frontseitig stehen zwei Subwoofer und an der Wand hinter dem Hörplatz genau die gleichen nochmals. Der Hörplatz befindet sich ziemlich genau mittig dazwischen. Die hinteren Subwoofer dienen nur der Modenabsaugung. Sie werden gegenphasig und mit Laufzeit-Delay (20ms) angespielt. Jeder Subwoofer beinhaltet ein hochwertiges 18 Zoll Chassis von B&C mit 4 Zoll Schwingspule. Das Gehäusevolumen (geschlossen) beträgt netto 170 Liter. Der Frequenzbereich aller Subwoofer endet bei 75Hz/48dB. Spielt man sie alleine, ist nicht zu erkennen um welche Musik es sich handelt und so soll das auch sein.
Die Frontboxen:
-> im tiefen Grundtonbereich arbeitet je einen JBL 15 Zöller mit 4 Zoll Schwingspule in geschlossenem 70 Liter Gehäuse (75-250Hz/48dB),
-> im höheren Grundtonbereich arbeitet je einen JBL 10 Zöller mit 3 Zoll Schwingspule in geschlossenem 20 Liter Gehäuse (250-800Hz/48dB),
-> im Mittel-/Hochtonbereich arbeitet je ein Kugelwellenhorn mit JBL 2 Zoll (Neodym) Treiber und 4 Zoll Schwingspule (800Hz-16khz/48dB).
Der DSP (Xilica) beinhaltet drei Module (die gleichen wie in allen meinen Eigenprodukten), es stehen also 12 Kanäle zur Verfügung (zwei davon sind unbenützt).
Die 10 Verstärkerkanäle sind leistungsmäßig gestaffelt, alle Module kommen von Hypex (ebenfalls die gleichen wie in meinen Eigenprodukten). Es arbeiten also durchgehend Schaltverstärker, allerdings werden sie in meinem Fall noch von 50Hz Netzteilen versorgt (zwischenzeitlich gibt es für alle Leistungsklassen Schaltnetzteile), denn diese hatte ich schon und Gewicht und Größe spielen in meinem Fall eine untergeordnete Rolle.
Die komplette Verkabelung (eigentlich kaum der Rede wert) ist billige Standardware. Sämtliche LS-Kabel haben nur 2,5qmm Querschnitt. Es sind keine Stecker dran, sie sind nur abisoliert und geklemmt.
Die rückwärtigen Bassabsauger (zur Vermeidung stehender Wellen/Raummoden)
Falls es interessiert, kann man hier in “Tagebuchform” die Entstehung der letzten Version (2011/2012) nachlesen:
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Und hier die Vergangenheit (nichts mehr davon ist aktuell):
In meinem Einfamilienhaus habe ich mir bereits vor 20 Jahren einen Hörkeller eingerichtet. Ich habe darin schon unzählige schöne Stunden verbracht. In diesem Raum gab es zwischenzeitlich schon mehrere – immer nur selbstgebaute – Anlagen. Da ich längere Zeit nebenberuflich Musiker war (jetzt sogar wieder bin) und in meinem Hörkeller zu jeder Tages- und Nachtzeit völlig uneingeschränkt laut spielen kann, war eine meiner Voraussetzungen, eine Anlage auf die Beine zu stellen, die unverzerrte Live-Pegel ermöglicht. Mit meinen Erfahrungen aus der Zeit als ich noch Bühnen- und Discothekanlagen gebaut habe, ging ich die Sache an. Oberstes Gebot war nicht nur möglicher hoher unverzerrter Schalldruck, sondern gleichzeitig bestmögliche audiophile Eigenschaften. Das zu vereinen ist nicht ganz einfach, aber es ist bei dementsprechendem Aufwand möglich. Auf Grund der Vorgaben haben sich dann folgende Überlegungen ergeben (Rot hinzugefügt habe ich die Veränderungen aufgrund von neuesten Erkenntnissen):
1.) die Raumakustik muss so weit wie möglich ausgeschaltet werden,
2.) es muss ausreichend Membranfläche zur Verfügung stehen,
3.) es wird nicht unter fünf Wegen befriedigend funktionieren (es geht auch mit vier Wegen, in diesem Fall sogar besser),
4.) die Anlage muss vollaktiv aufgebaut sein (schon seit der letzten Revision nicht mehr mit analogen, sondern mit digitalen Frequenzweichen, die als DSP bezeichent werden)
5.) es muss ausreichend Verstärkerleistung zur Verfügung stehen (schon seit der letzten Revision nicht mehr mit analogen, sondern mit Schaltverstärkern),
6.) ab 1,2kHz aufwärts müssen Hörner zum Einsatz kommen (jetzt schon ab 800Hz),
7.) höchstwertige Chassis müssen verwendet werden,
8.) die Gehäuse müssen extrem stabil sein,
9.) im Raum darf nichts stören und/oder mitvibrieren,
10.) die Subwoofer müssen sich in der Raummitte und nahe dem Hörplatz befinden (es geht noch besser, nämlich mit 4 Subwoofern, wovon 2 nur der (Modenabsaugung dienen),
11.) es werden nur digitale Tonquellen verwendet,
12.) es ist kein Vorverstärker notwendig, sondern nur ein hochwertiger Lautstärkesteller,
13.) (kam später dazu) die Wiedergabe von Musikvideos (Video mit Stereoton) sollte auch möglich sein.
Als Erstes habe ich im “nackten” Betonkeller (b=5,2m l=7,8m h=2,7m) sämtliche Wände und auch die Decke vollflächig (!) mit 10cm Mineralfaserplatten beklebt. In Summe ergab das ca. 15 Kubikmeter Dämmmaterial! Auf den Boden habe ich vollflächig einen hochflorigen Teppich geklebt. Die (messtechnische) Folge: bis hinab zu 175Hz gibt es praktisch keine Reflexionen mehr. Die üblichen Raummoden darunter sind natürlich vorhanden, da helfen selbst derartig extreme Maßnahmen nichts. Das war aber ohnehin klar.
Die erste Anlage habe ich zur Gänze selbst gebaut. Sowohl die Boxengehäuse als auch die 5 Stereoendstufen. Ebenso zwei analoge 5-wegige Mono-Frequenzweichen und den Lautstärkesteller. Dazu noch ein riesiges Rack, in dem die fünf Endstufen und die beiden Mono-Frequenzweichen untergebracht waren (Bilder weiter unten). Die Pläne und das Konzept für die Elektronik-Komponenten habe ich von einem mir bekannten Konstrukteur erhalten. Dieses Konzept beinhaltete alle Schaltpläne, die Bestückungspläne, die Materialauflistung, die unbestückten Leiterplatten und zum Teil das Baumaterial. Alles andere habe ich selbst gemacht. Das heißt, die komplette Printplattenbestückung, die Fertigung der Gehäuse (das Grundmaterial waren rohe Aluminiumteile, also zugeschnittene Platten- und Strangprofile) sowie der Zusammenbau samt Verdrahtung und Endabstimmung sind von mir. Für alles das habe ich in meinem Keller feine Metallbearbeitungsmaschinen stehen (Drehbank, Fräsmaschine etc.), sowie die notwendigen Messgeräte für die Elektronik (Oszilloskop, Messgeräte für die Bauteileparameter, Klirrfaktor-Messbrücke, Regeltrafo, Hochlastwiderstände zur Leistungsmessung etc.). Dazu noch habe ich mir einen Messschreiber von Neutrik samt hochwertigem Messmikrofon gekauft. Wie schon erwähnt, habe ich die ersten Boxengehäuse auch selbst gebaut. Grundsätzlich ist das keine besonders schwierige Sache, aber das hohe Gewicht der Boxen – vor allem das der Subwoofer – hat diese Arbeit zu einer absoluten Tortur werden lassen.
Als Chassis habe ich die besten genommen, die JBL für Studioanwendungen im Programm hat. Es sind dies folgende Typen (dazu die verwendeten Frequenzbereiche und Boxenvolumina netto):
Subbass: 18 Zoll von ~ bis 70Hz: 2240 (es gibt mehrere 18 Zöller, dieser hat 20Hz Eigenresonanz) in 320 Liter Bassreflex Gehäuse (jetzt sind es 4 Stk. 18 Zöller von B&C 18SW 100, in geschlossenen je 170 Liter Gehäusen),
Tiefton: 12 Zoll von 75 bis 300Hz: 2206 in 100 Liter geschlossenem Gehäuse (jetzt sind es 15 Zoll JBL 2226 in geschlossenen 70 Liter Gehäusen, die bis 250Hz arbeiten),
Mittelton: 10 Zoll von 300Ht bis 1,2kHz: 2012 in 40 Liter geschlossenem Gehäuse (jetzt geschlossene 20 Liter Gehäuse und nur noch bis 800Hz),
Mittelhochton: 4 Zoll Horntreiber (2 Zoll Mundöffnung) von 1,2kHz bis 7,2kHz: 2450 mit Hornaufsatz 2380 (jetzt ab 800Hz bis zur oberen Hörgrenze, und mit selbst gebauten Kugelwellenhörnern)
Hochton: 2 Zoll Ringradiator von 7,2khz bis ~: 2405 (gibt es nicht mehr)
Die (ursprünglichen) fünf Stereo-Endstufen (pro Stk. etwa 50 Kilo Gewicht) beinhalten jeweils 2 Stk. 1kW Ringkern-Transformatoren. 12 bipolare Endstufentransitoren (MJ 15003 und MJ 15004) pro Kanal, mit je 15A Stromlieferfähigkeit sorgen für den nötigen Ausgangsstrom. Mit Blechplättchen kann man im Netzteil 3 Betriebsspannungen wählen. Für die tiefen Frequenzen habe ich die höchste Spannung gewählt und die Endstufen auf A/B-Betrieb gestellt. Nach oben hin habe ich stufenweise niedrigere Betriebsspannungen gewählt und dazu relativ hohen- bzw. puren Class-A Betrieb eingestellt (damals noch in dem Glauben, dass das klanglich besser sei). In den (ursprünglichen) beiden analogen Mono-Frequenzweichen gibt es ein großes Motherboard und pro Kanal je drei Steckkarten für die einzelnen Funktionen. Der (ursprüngliche) Lautstärkesteller beinhaltet vier Ausgangsbuffer (da “echt symmetrisch”) und einen 24-stufigen Drehschalter mit 4 Ebenen. Diese 4 Ebenen waren mit genau berechneten Metallfilmwiderständen bestückt.
Zwischenzeitlich gab es drei größere Revisionen, nichts von der ursprünglichen Anlage ist noch in Betrieb. Auch der (sowieso kärgliche) Raum wurde optisch verbessert und es kam eine 2,5m breite Leinwand samt Projektor hinzu (die Leinwand hat die Raumakustik hörbar und messbar verschlechtert!).
Hier der vorletzte Zustand in seiner Gesamtheit:
Linker Frontlautsprecher
Rechter Frontlautsprecher
Frontlautsprecher von vorne
Einer der beiden Subwoofer
Im Jahr 2007 gab es diese komplette Umstellung auf (wieder selbstgebaute) Schaltverstärker. Je 5 Endstufen sind in zwei Gehäusen untergebracht. Der Ordnung halber erwähne ich, dass es sich dabei um fertige Verstärker- und Netzteilmodule handelt (Hypex) die ich in speziell dafür angefertigte Gehäuse montiert- und verdrahtet habe. Die speziellen Transformatoren habe ich wickeln lassen. Die 50Hz Netzteile könnte man jetzt sogar durch viel kleinere und leichtere Schaltnetzteile austauschen, aber der Arbeitsaufwand wäre enorm, (wieder neue Gehäuse) ohne dass es in diesem Fall Sinn macht, weil Gewicht und Größe ohnehin egal sind. Zwei solcher 5-Kanal Elektronikblöcke (in Summe 4x700W, 2x400W, 4x180W an 4 Ohm) versorgen die insgesamt 10 Chassis.
Einer der beiden Schaltverstärker (nicht mehr aktuell)
Man beachte den relativ kleinen Kühlkörper! Mehr ist auch nicht notwendig, denn Schaltendstufen arbeiten mit sehr hohem Wirkungsgrad (über 90%) und benötigen deshalb nur wenig Kühlung.
Bei dieser Gelegenheit habe ich auch gleich eine 12-kanalige digitale Frequenzweiche (DSP) hergestellt. Und auch hier habe ich fertige Module (Xilica) verwendet. Die beiden freien Kanäle könnten eines Tages für DBA (Bassarrays zur Modenkompensation) verwendet werden. Dieser DSP ist das eigentliche “Hirn” dieser Anlage, denn hier erfolgt das komplette Management der Lautsprecher, bzw. der 10 Chassis zueinander.
Der DSP (Digital Signal Processor)
Wenn man sich damit auskennt und alles richtig macht (nämlich die Einmessung im Raum beim Hörplatz mittels Messmikrofon und Einmess-Software), kommt etwa das dabei raus (Schalldruckverlauf und Groupdelay):
Die Raumakustik
Wären die Reflexionen nicht so gering, könnte man diese Anlage darin nie ordentlich betreiben!
Ein neuer Vorverstärker wurde auch gebaut Die Konstruktion stammt von einem mir bekannten Mann, der mir schon viele Jahre zuvor die ursprünglichen Endstufen (Bilder später) konstruiert hat. Der komplette Zusammenbau, aber auch das Gehäuse sind – wie immer – von mir.
Sämtliche mechanischen Arbeiten erledige ich an diesen Maschinen (mein ursprünglich erlernter Beruf ist Werkzeugmacher):
Schon seit vielen Jahren (da gab es noch gar keine Netzwerkplayer bzw. Musikserver) verwende ich als Quellgerät ausschließlich den PC – neuerdings auch für das Videobild. Dazu habe ich mir ein spezielles Gerät zusammengebaut und für meine Zwecke konfiguriert. Mit diesem PC mache ich in diesem Raum alles was einschlägig notwendig ist, auch das Einmessen von Aktivlautsprechern.
Der Audio- Video PC
Von innen
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Ein Rückblick:
Alles was in der Folge zu sehen ist, entstand vor über 20 Jahren und wird längst nicht mehr verwendet. Die Elektronikkomponenten gibt es zwar noch, aber sie sind “arbeitslos”. Die alten Boxen wurden entsorgt. Fünf dieser “Monsterendstufen” haben die ursprüngliche Anlage mit Leistung versorgt. Die Herstellung dieser 5 Verstärker hat 2 volle Jahre Freizeit in Anspruch genommen. Näheres dazu steht am Anfang dieser Seite.
Eine der beiden aktiven, analogen Frequenzweichen (natürlich auch Eigenbau nach Konstruktion vom bekannten Techniker)
Die 5 Endstufen und die 2 analogen Frequenzweichen waren in einem speziell dazu gefertigten Rack untergebracht
Die alten – hässlichen, weil nur zweckmäßig gebauten – Lautsprecher
Der damalige Lautstärkesteller mit Einzelwiderständen und XLR-Ausgangspuffer
Im Jahr 2006 gab dann die erste komplette Revision! Der Raum wurde optisch “verschönert”, alle Wände und auch die Decke wurden mit Stoffrahmen verkleidet. Dazu kam eine Leinwand für die DVD-Musikwiedergabe. Von einem Tischler habe ich neue Boxen fertigen lassen. Alle Chassis wurden neu gekauft (es gibt nach wie vor die gleichen Typen). Die “alten” Endstufen habe ich weiterverwendet, allerdings nicht mehr von analogen Weichen angesteuert, sondern von zwei serienmäßigen DSP’s. Das sah dann so aus:
Vor noch längerer Zeit (ist etwa 35 Jahre her), habe ich mehrere Plattenspieler in Kleinserie hergestellt. Diese wurden über ein damals bekanntes HiFi-Geschäft verkauft.
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Vielleicht noch erwähnenswert: Klanglich haben sämtliche “Upgrades” nichts Wesentliches verändert. Schon die ursprüngliche Anlage mit den hässlichen Boxen, mit den analogen Endstufen und mit den analogen Frequenzweichen hat – aus der Erinnerung heraus – hervorragend gut geklungen und funktioniert. Den größten Unterschied – auch messtechnisch – hat der Einsatz der DSPs mit sich gebracht. Die ursprüngliche Anlage habe ich noch mit einem analogen Messschreiber von Neutrik eingemessen, den ich heute nur noch als Mikrofonvorverstärker verwende. Das war noch recht umständlich und hat tagelang gedauert. Waren Veränderungen im Bereich der einzelnen Chassis notwendig (abgesehen von deren Pegel zueinander), musste ich Bauteile in den analogen Frequenzweichen tauschen, bzw. umlöten. Phasenprobleme waren nur durch mechansichen Tiefenversatz der Chassis zueinander in den Griff zu bekommen (schon deshalb deren Hässlichkeit). Mit einer planen Schallwand hätte das nie funktioniert. Die alten Subwoofer haben aber trotzdem zeitlich falsch gespielt, denn deren Abstand zum Hörplatz war kleiner als der der Frontboxen. Mit den DSPs ist das alles eine Sache von ein paar Mausklicks und schon ist alles korrigiert – bzw. am Bildschirm zu sehen. Trotzdem ist jede Einstellung immer ein Kompromiss, weil es auch in diesem sehr reflexarmen Raum keine Freifeldbedingungen gibt – schon gar nicht im Tieftonbereich. Die seitlich angeordneten Subwoofer haben aber viele Vorteile mit sich gebracht, weil die Modenanregung recht gleichmäßig erfolgte.
Mehr als man sich üblicher Weise vorstellen kann, ist so eine Anlage extrem von der Aufnahmequalität abhängig. Hohe Pegel – theoretisch bis weit über die Schmerzschwelle hinaus – sind problemlos möglich. Diese Reserven sind notwendig, damit bei den üblichen Hörpegeln (je nach Musik um die 90-110dB am Hörplatz), keine Verzerrungen hörbar werden. Derartige Pegel wären in einem normalen Wohn-/Hörraum unerträglich, hier dagegen empfindet man sie durchaus als angenehm. Aber wie gesagt, nur bei perfekt gemachten Aufnahmen und davon gibt es leider viel zu wenige.
David Messinger