"Hast Du nicht einen kleinen preiswerten Lautsprecher im Regalformat für mich?
Grosse Standboxen kann ich nicht aufstellen und mein Budget ist auch nicht sehr gross,
dennoch will ich aber nicht auf vollen Klang verzichten."
So in etwa lautete die dringend erscheinende Anfrage eines guten Bekannten. Daraufhin kam mir in Erinnerung,
dass mir vor längerer Zeit mal ein kleines Koaxialchassis in die Hände gefallen war,
das aber mangels konkreter Verwendbarkeit erst mal im Bastelschrank verschwand.
Also kurz in meinem "Lager" gekramt und da war auch schon das Mission CP-10X
Koaxial Chassis. Dieses Chassis besteht aus einen weich aufgehängten
10 Zentimeter Konusmembranlautsprecher auf deren Schwingspulenachse ein
kleiner 25 Millimeter Gewebekalottenhochtöner montiert ist.
Daraus müsste sich doch etwas passendes konstruieren lassen.
Die Idee zur Mission Possible war geboren.
Tiefmitteltöner WBS-Chassisdatendatei (TMT)
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Modell: CP-10X/M3 CP23-018
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Typ: Konusmembrane
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Belastbarkeit: 50 Watt
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Nennimpedanz: 12 Ohm
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Re: 9,85 Ohm
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fo: 70 Hz
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Qt: 0,71
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Membranfläche: 60 cm²
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Vas: 5,1 l
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SPL: 84 dB
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Korbdurchmesser: 105 mm
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Papiermembrane
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langzeitstabile Gummisicke
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Hochtöner
WBS-Chassisdatendatei (HT)
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Modell: CP-10X/M3 CP23-018
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Typ: Kalotte
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Belastbarkeit: 50 Watt m. 12dB/4 kHz Filter
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Nennimpedanz: 8 Ohm
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Re: 7,3 Ohm
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fo: 1750 Hz
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Qt: 1,14
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Membranfläche: 5 cm²
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SPL: 92 dB
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- Gewebekalotte
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Das Gehäuse:
Die kurze elektrische und akustische Vermessungen des Mission CP-10X
ergaben dann aber leider zunächst keine idealen Voraussetzungen zur Erfüllung
der gesetzten Zielvorgaben, die da hiessen, möglichst handliches Gehäuse
bei gleichzeitig ordentlicher Basswiedergabe bis mindestens 60 Hz hinab.
Die ermittelten Thiele-Small-Parameter (TSP) des Tiefmitteltöners mit
einer Resonanzfrequenz von 70 Hz bei einem Qt von 0,71 und einem Vas von 5,1 L ließen den
Einsatz des Chassis in kleineren geschlossenen oder Bassreflexkonstruktionen kaum zu.
Bei Einbau in ein immerhin schon 12 Liter grosses geschlossenes
Gehäuse wäre eine Wiedergabe unter 80 Hz kaum noch erfolgt, Basswiedergabe
kann man das nun wirklich nicht mehr nennen.
Bei einem Bassreflexgehäuse hätte das erforderliche Einbauvolumen die gesetzten Grenzen
weit überschritten oder aber bei akzeptabler Gehäusegrösse wäre die Basswiedergabe
so unsauber, so dass auch dieser Ansatz ausschied.
Also doch nur Mission Impossible?
Den Ausweg aus diesem Dilemma brachte eine Transmission-Line (TML).
Die Geometrie der für den CP-10X gewählten TML brachte eine für
diese Abstimmungstiefe sehr kurze Line und durch die geschickte
Faltung sehr moderate Gehäusemasse von lediglich 18x24x40 cm (BxTxH).
Mit dieser sehr wirkungsvollen kompakten Mini-TML kann aus dem
zierlichen 10 Zentimeter Tiefmitteltöner des Koaxchassis
eine untere Grenzfrequenz von fast unglaublichen 45 Hz (-8 dB) herausgeholt werden.
Mission Possible Premium Nahfeldmessung
Der praktische Gehäuseaufbau der Mission Possible
ist so einfach wie möglich gehalten und kann auch von weniger geübten Heimwerkern
sehr leicht nachgebaut werden. Als Gehäusematerial dient 16 Millimeter Spanplatten oder MDF. Alle Teile bestehen aus
rechtwinkligen Brettern (die auch ohne Winkelschnitte ausgeführt werden können), so das
der Zuschnitt ohne weiteres mit Heimwerkermitteln oder in jeden
Baumarkt erfolgen kann. Aufgrund des recht kleinen Chassiskorbes sollte bei nicht
versenktem Chassiseinbau und/oder bei Verwendung stärkerer Gehäusewände die
Schallwandeinbauöffnung innen unbedingt mit einer ca. 45° Fase angeschrägt werden.
Dies verhindert Störgeräusche und Kompressionserscheinungen und der Tiefmitteltöner kann so ohne Störungen
auf die Line arbeiten. Um die durch die unvermeidlichen Kantenreflexionen bedingte Frequenzgangwelligkeit zu reduzieren wurde das Chassis auf der Schallwand horizontal außermittig angeordnet.
Die Vorgabe, die Mission Possible auch
im Regal aufstellen zu können, bedingte die Öffnung der Transmission-Line nach
vorn auf die Schallwand zu setzen.
Um den bei nach vorn offenen 2-Wege Boxen - wie es auch diese TML ist -
grundsätzlich gegebenen Nachteil der hörbaren Abstrahlung sog. parasitärer
Mitteltonanteile über den TML-Kanal so weit wie möglich zu verhindern,
wird die Mission Possible nicht nur
mit ca. 0,2-0,4 m²
Polyester Volumenvlies im Gehäuseinnern, sondern auch
mit preiswerten
10 mm Nadelfilz oder recht teurem dafür aber bequem zu verarbeitenden
10 mm Damping an den
Gehäusewänden bedämpft, Details zur Gehäusebedämpfung siehe
Baumappe.
Die Gestaltung einer professionellen Schallwand mit bündig eingefrästen
Chassisausschnitten ist aufgrund der nicht runden Korbform des Mission CP-10X nicht so
einfach möglich. Wer nicht die Möglichkeiten hat, die erforderlichen Frässchabloben
anzufertigen, für den bietet sich eine andere gute Möglichkeit, die zu nicht
weniger professionell aussehenden Schallwänden führt, Details hierzu siehe
Schallwandgestaltung der BlueFlex.
Die Weiche:
Der Mission CP-10X zeigt einmal wieder, dass man auch im Lautsprecherbau
nichts geschenkt bekommt. Die Frequenzgänge sowohl des Tiefmittelton- als auch des
Hochtonsystems des Koaxes machten einem die Entwicklung einer guten und harmonischen
Frequenzweiche nicht gerade leicht.
Mission CP-10X unbeschaltet im TML-Gehäuse
Die Frequenzgangmessungen zeigen, dass der Tiefmitteltöner bei ca. 2,5 kHz einen
schmalbandigen Pegeleinbruch und bei ca. 8,5 kHz eine deutliche Pegelspitze aufweisst.
Auch der Hochtöner zeigt auf Achse bei ca. 3.5 kHz einen deutlich wenn auch sehr
schmalbandigen Pegeleinbruch. Ansonsten sind die Frequenzgänge
aber weitgehend unauffällig und ordentlich.
Nach Geometrie und Frequenzgangverhalten der beiden Treiber war eine Trennfrequenz
zwischen 3-4 kHz als sinnvoll anzusehen. Angesichts des relativ geringen Kaufpreises
des kleinen Mission Koax sollte auch die Weiche im vertretbaren preislichen
Rahmen bleiben. Da dies aber auch hier mal wieder der Quadratur des Kreises gleich kam,
ergaben sich am Ende dann doch drei verschiedene
Weichenversionen:
• Premium
• Standard
• Low-Cost
Die
Premiumversion
der Weiche
- mit 3,5 kHz niedrigste Trennfrequenz aller Varianten - hat nicht nur
den grössten Materialaufwand, sondern liefert auch ein fast perfektes Ergebnis.
Ausschlaggebend ist u.a. die sehr gute spiegelbildliche Pegel- und Phasenlage
zwischen Tiefmittel- und Hochtöner und die sehr steile akustische Trennung von
ca. 30 dB/Oktave. Die Fehler beider Treiber werden so ausserhalb des zugewiesenen
Frequenzbereiches sehr wirkungsvoll durch die Weiche ausgeblendet und der kritische
Überlappungsbereich der Treiber ist auf ein Minimum beschränkt. Im Einzelnen:
Der Hochtöner wird über einen elektrischen Filter 3. 0rdnung - der
sich mit dem chassiseigenen Hochpassverhalten zu einem akustischen Hochpass
5. Ordnung ergänzt - angesteuert. Zur Anpassung des Hochtonpegels an den des
Tiefmitteltöners folgt dem Filter ein Spannungsteiler aus 3,3 Ohm (Rs) und 9,1 Ohm
(Rp, bei nur minimaler Abweichung geht auch ein 10R/5W ~+0,3dB oder 8,2R/5W ~-0,4dB Widerstand).
Der auf dem Frequenzgangschrieb ersichtliche leichte Anstieg zu höheren Frequenzen ist
durchaus beabsichtigt. Zum einen ist dieser Effekt ausserhalb der Hauptachse fast
völlig verschwunden zum anderen befördert etwas mehr Hochtonenergie im Raum die Klar-
und Leichtigkeit des Klangbildes. Wer ein etwas dezenteres (englisches) Klangbild
bevorzugt, kann durch eine Anpassung der Spannungsteilerwiderstände
(-2dB ~ 4,7Rs/6,8Rp; -4dB ~ 6,8Rs/3,3Rp) leicht ein zurückhaltenderes Klangbild realisieren.
Die Beschaltung des Tiefmitteltöners ist etwas aufwendiger. Zunächst war es notwendig
die Chassisimpedanz durch ein parallel zum Tiefmitteltöner zu schaltendes RC-Glied zu
linearisieren.
Angekoppelt wird der Tiefmitteltöner dann über einen elektrischen Tiefpass 4. Ordnung
der spiegelbildlich den Frequenzgang an den akustischen Hochpass des Hochtonzweiges anpasst.
Um die resonanzbedingten Pegelspitze bei ca. 8,5 kHz - die sich trotz der steilen Filterung
immer noch leicht als starke Welligkeit der Filterflanke zeigte - zu unterdrücken,
ist ein serielles RC-Glied über die zweite Spule des Tiefpasses zu schalten.
Das Ergebnis dieses Aufwand belohnt mit einem fast perfekten Weichenverhalten.
Der schaltungstechnische Aufwand dieser Weichenversion
hat aber neben dem preislichen Aspekt auch das Problem, dass sie nicht so ohne
weiteres durch die Einbauöffnung des Chassis in der Box verbaut werden kann.
Wer diese Weichenvariante durch die Chassisöffnung in die Box einbauen will, sollte die
Weiche für die
Tiefmittel- und Hochtonzweige auf jeweils getrennten kleinen Träger aufbauen.
Diese lassen sich recht einfach einzeln innen links und
rechts auf die Seitenwände der Box montieren. Eine andere Möglichkeit wäre eine
demontierbare Rückwand in der Box vorzusehen und die Weiche direkt unten auf die Rückwand zu
montieren. Ich habe beim Prototyp zur Unterbringung der Premiumweiche kurzer Hand
einen kleinen Sockel unter die Box gesetzt.
Frequenzgang der Mission Possible Premium auf Achse
Frequenzgang der Mission Possible Premium unter 45°
Die Standardversion
der Weiche hat eine mit ca. 3,8 kHz etwas höhere Trennfrequenz, was dem Hochtöner
etwas mehr Sicherheitsreserven beschert. Gleichzeitig ist der Material- und Kostenaufwand
auch etwas geringer als bei er Topversion. Erkauft wird dies mit einem nicht
so detailreichen und hochauflösenden, wenngleich einem noch guten
klanglichen Ergebnis. Diese Weiche läßt sich aber leichter im Gehäuse unterbringen.
Angesichts des recht geringen Kostenunterschiedes zur Topversion der Weiche würde ich
aus klanglichen Gründen immer zur Premiumverion und bei Sparzwang zur nachfolgend
beschriebenen Low-Cost-Version raten.
Die Low-Cost-Version
- mit einer Übernahmefrequenz von ca. 4 kHz -
lässt sich sehr preiswert aufbauen und klingt aufgrund des hiermit etwas
höheren Wirkungsgrad der Box sehr spritzig und dynamisch. Die Auflösung und die
räumliche Darstellung erreicht mit dieser Version aber weder die Qualität der
Standardversion geschweige die der Premiumversion. Aber zum ersten Probehören oder als sehr preiswerte
"Studentenversion" macht sie dennoch sehr viel Spass.
Frequenzgang der Mission Possible Low-Cost auf Achse
Frequenzgang der Mission Possible Low-Cost unter 45°
Die Mission Possible hat bei allen Weichenversionen
eine Nennimpedanz von 12 Ohm und das Impedanzminimum liegt bei keiner unter sehr
verstärkerfreundlichen 7,8 Ohm.
Die Qualität der Weichenbauteile sollte immer
in einem vernünftigen Verhältnis zur Qualität und zum Preis der verwendeten Chassis liegen, siehe auch
Kleine Bauteilkunde.
Die klanglichen Auswirkungen von Kondensatoren unterschiedlicher Bauarten in Frequenzweichen
werden oft erheblich überschätzt. Die klanglichen Vorzüge sehr teurer Bauteile liegen meist
im Voodoo und die zum Teil extremen Mehrkosten lassen sich oft nur aus Sicht der
Bauteilverkäufer rechtfertigen. Für die Mission Possible können
bei nur kaum wahrnehmbaren klanglichen Einbußen durchaus preiswerte bipolare Elkos für alle
Kondensatoren verwendet werden.
Angesichts der kleinen Kapazitätswerte aller Kondensatoren ist es aber sowohl klanglich
und aus Gründen der Langzeitstabilität als auch in preislicher Hinsicht nicht unvernünftig MKT
Kondensatoren einzusetzen. MKP Kondensatoren bringen nach meiner Meinung hier aber keine weiteren
wirklich hörbaren klanglichen Vorteile. Lediglich der 0,47 µF bzw. 0,22 µF Kondensator im Bassmitteltonzweig
sollte stets ein MKT- oder MKP-Typ sein. Aus Gründen der Betriebssicherheit sollten alle Kondensatoren
eine Spannungsfestigkeit von ca. 35 VAC oder höher aufweisen. Die Spulen der Frequenzweichen
sollten im wesentlichen keinen höheren Verlustwiderstand als etwa 10% der Chassisnennimpedanz
aufweisen, wobei die Widerstände der im Tiefmitteltonbereich in Reihe liegenden Spulen
addiert werden müssen, d.h. für den TMT-Zweig max. 1,2 Ohm.
Spulen mit geringeren Verlustwiderstand bringen auch keinen klanglichen Vorteil, im Gegenteil
wird bei erheblicher Unterschreitung der angegebenen Verlustwiderstände der Spulen im
Bassmitteltonzweig ein leichter Verlust der Tiefbasswiedergabe und eine leichte Anhebung
des Mitteltonpegels und damit eine Änderung der tonalen Balance eintreten. Bezüglich der Belastbarkeit
reichen im Hochtonzweig Luftspulen mit ca. 0,5 mm Drahtdurchmesser und im
Bassmitteltonzweig mit 0,7 mm Drahtdurchmesser völlig aus.
Der CP-10X sollte eingewobbelt und eingerauscht werden. Den Tiefmitteltöner Free-Air mit etwa 0,5 bis 1 Watt und 30-40 Hz ca. 10-15 Stunden "weichklopfen". Den Hochtöner über die Weiche mit ca. 0.5 W weißes Rauschen (oder Tunerrauschen) einspielen. Durch diese Prozeduren wird die Basswiedergabe etwas tiefer und voluminöser und der Hochtöner verliert die leichte Schärfe die er im ungenutzen Neuzustand zeigt. Statt dessen kann man das Chassis aber auch durch den normalen Betrieb einspielen, dies dauert dann halt nur deutlich länger.
Der Klang:
Allen Versionen gemein ist, dass diese kleinen Boxen dank der Transmission-Line-Unterstützung
trotz des relativ kleinen Basstreibers verblüffend bassstark sind ohne jedoch dröhnig
oder gar bumsig zu klingen. Die untere Grenzfrequenz (-8dB) liegt für eine
Box dieser Grösse und so kleinem Treiber bei fast unglaublichen ca. 45 Hz.
Bei freier Aufstellung auf ca. 50-70cm hohen Ständern ist die Basswiedergabe
zwangsläufig zwar etwas schlanker wenngleich nicht weniger druckvoll.
Durch die Koaxialanordnung von Tiefmittel- und Hochtöner zeigt die Box eine
sehr schöne klare und tief differenzierte Wiedergabe und fast spektakuläre Räumlichkeit,
was durch die spritzige Wiedergabe des Hochtöners ergänzt und abgerundet wird.
Das gleichmäßige breite Rundstrahlverhalten der Mission Possible
läßt den Zuhörer einen weiten Spielraum bei der Wahl des Hörplatzes.
Eine Fixierung auf die sog. Stereomitte zwischen den Boxen ist für einen
guten gleichmäßigen Klangeindruck hier nicht erforderlich.
Die klanglichen Unterschiede zwischen den Weichenversion liegen hauptsächlich
in der Fähigkeit das musikalische Geschehen aufzuschlüsseln. Die Trennung einzelner
Instrumente und deren Fixierung im Raum wird mit den aufwendigeren Weichenversion immer besser.
Der Wirkungsgrad des kleine Mission CP-10X ist jedoch nicht gerade rekordverdächtig, so dass sich
die Mission Possible an kräftigen Verstärkern
besonders wohl fühlt.
Als Zuhörer ist man immer wieder aufs Neue
erstaunt, mit welch einer Klangfülle dieser kleine Koax in dieser Box einherkommt.
Die Bässe kommen mit fast unglaublicher Stärke, Tiefe und Präzision.
Wer diese Box hört, der sucht fast zwangsläufig nach einer irgendwo im Raum
versteckten Unterstützung, aber es ist wirklich nur die kleine Box mit dem
kleinen Koax die man hört. Zwar erreicht sie nicht die Maximallautstärken
ausgewachsener Schallwandler, aber auch bei gehobener Zimmerlautstärke
präsentiert sich diese Konstruktion stets souverän. Eben Mission Possible!
Weichen-Update 2021
Einige User der Mission Possible empfanden die leichte Betonung des Hochtonbereichs bzw. den leicht "scharfen" Klangeindruck des Hochtöners als noch verbesserungswürdig. Daher habe ich die Premium-Version der Weichen nunmehr noch einmal etwas überarteitet. Durch einen Saugkreis mit einer Mittenfrequenz von ca. 10kHz und einer Anpassung des Spannungsteilers wird die entsprechende Pegelüberhöhung des Hochtöner schmalbandig ausgeglichen. Durch diese Maßnahme verliert der Hochtöner seine leichte Schärfe und der Präsenzbereich die Box wirkt nicht so mehr so zurückhaltend. Die Mission Possible klingt so noch ausgeglichener. Details der Änderungen siehe Schaltplan der Weichen
Kommentare und Meinungen zur Mission Possible
und ein schöner
Bericht über einen Nachbau. Weitere User Kommentare...
Aufgrund der aktuellen Preisentwicklung, insbesonderen im Elektronikbereich, ist die Mission-Possible leider nicht mehr ganz so günstig wie bei ihrer Erstveröffentlichung
Kosten pro Box ab 70,- EUR (Stand 2023):
Chassis
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Mission CP-10X ca. 29,- EUR
Frequenzweiche
- Low-Cost-Version ab ca. 15,- EUR
- Standardversion ab ca. 30,- EUR
- Premiumversion ab ca. 40,- EUR
Gehäuse
- Holz 16 mm Spannplatte ab ca. 6,- EUR
- Dämmung ab ca. 5,- EUR
- Dämpfung ab ca. 5,- EUR
- Terminal ab ca. 3,- EUR
- Kleinmaterial ab ca. 3,- EUR
Einkaufsliste
Bezugsquellen:
Mission CP-10X Koaxial Chassis siehe meine Restposten
weitere Bezugsquellen, siehe z.B.
Fa. Strassacker
und andere
Weitere Transmission-Line-Boxen
Stand: Juni 2017
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